SU1321860A1 - Система охлаждени двигател внутреннего сгорани с наддувом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к двигателестро- ению и позвол ет повысить эффективность охлаждени . Теплообменник 18 снабжен каналами дл  прохода охлаждающей жидкости (ОЖ) наддувочного воздуха и теплоносител . При увеличении нагрузки по сигналу от датчика 16 т-ры ОЖ открывает орган 35 перекрыти  патрубка. В результате этого окно 20 открываетс , а окно 21 закрываетс , что приводит к просасыванию воздуха из атмосферы через теплообменник 18 за счет разрежени , создаваемого эжектором 31.-При дальнейшем увеличении нагрузки термостат открывает проход жидкости к радиатору 2 и включаетс  вентил тор 4. По сигналу датчика 16 открываетс  трубопровод 13 и ОЖ начинает циркулировать через воздухоохладитель 5. Такое выполнение позвол ет поддерживать т-ру ОЖ и наддувочного воздуха в оптимальных пределах. Дл  двигателей с высоким давлением наддува и дл  двигателей с ограничением теплоотдачи в окружающую среду устр-во 9 дл  регулировани  расхода теплоносител  м.б. выполнено в виде турбовентил торной установки, турбина которой подключена к магистрали подачи наддувочного воздуха, а вентил тор установлен перед окном 20, снабжающим магистраль 19 подачи теплоносител . 3 з.п. ф-лы, 3 ил. ел со Ю 00 С5 Фиг1

Description

Изобретение относитс  к машинО Строе- нию, а именно к двигателестроению, и в частности к системам ох;1аждени  двигателей внутреннего сгорани  с наддувом.

Цель изобретени  - повышение эффективности охлаждени .

На фиг. 1 представлена схема системы охлаждени  двигател  внутреннего сгорани  с наддувом, на фиг. 2 - схема устройства дл  регулировани  расхода теплоносител  с турбовентил торной установкой; на фиг. 3 - вариант конструкции теплообменника термостабилизатора.

Система охлаждени  содержит контур циркул ции охлаждающей жидкости через рубашку охлаждени  двигател  1, радиатор 2 и жидкостной насос 3, вентил тор 4 обдува радиатора 2, воздухоохладитель 5, выполненный с каналами дл  прохода наддувочного воздуха, охлаждающей жидкости и охлаждающего воздуха, и термостабилизатор 6, установленный в магистрали 7 подачи наддувочного воздуха между воздухоохладителем 5 и компрессором 8 агрегата наддува , снабженный устройством 9 дл  регулировани  расхода теплоносител  и подключенный к выпускной магистрали 10 двигател  1 после турбины 11 агрегата наддува.

Воздухоохладитель 5 каналами дл  прохода охлаждающей жидкости подключен при помощи трубопроводов 12 и 13 подвода и отвода жидкости соответственно к напорному и всасывающему патрубкам 14 и 15 жидкостного насоса 3. Система охлаждени  снабжена по меньшей мере двум  датчиками 16 и 17 температуры охлаждающей жидкости. Воздухоохладитель 5 установлен перед радиатором 2, а термостабилизатор 6 выполнен в виде теплообменника 18, снабженного каналами дл  прохода охлаждающей жидкости , наддувочного воздуха и теплоносител , и магистралью 19 подачи теплоносител , сообщенной при помощи окон 20 и 21 соответственно с атмосферой и выпускной магистралью 10 двигател  1 и снабженной заслонкой 22 с приводом 23, поочередно перекрывающей окна 20 и 21.

Теплообменник 18 подключен каналами дл  прохода охлаждающей жидкости при помощи трубопроводов 24 и 25 подвода и отвода жидкости соответственно к напорному и всасывающему патрубкам 14 и 15 жидкостного насоса 3. Трубопровод 13 отвода жидкости из воздухоохладител  5 выполнен с органом 26 перекрыти , снабженным приводом 27, а датчики 16 и 17 температуры охлаждающей жидкости установлены в трубопроводах 25 и 13 отвода охлаждающей жидкости из теплообменника 18 и воздухоохладител  5 и электрически подключены к приводам 23 и 27 заслонки 22 и органа 26 перекрыти  трубопровода 13. . Радиатор-2 выполнен с перепускным трубопроводом , в месте подключени  которого к контуру установлен термостат.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Теплообменник 18 (фиг. 3) термостабилизатора 6 может быть выполнен в виде пакета пластин 28, установленных с зазором 29 между собой, а каналы дл  прохода охлаждающей жидкости образованы р дом отверстий 30, выполненных в каждой пластине 28.

Устройство 9 дл  регулировани  расхода теплоносител  может быть выполнено в виде эжектора 31, активное сопло 32 которого подключено при помощи патрубка 33 к выпускной магистрали 10 двигател  1, а пассивное сопло 34 подключено к магистрали 19 подачи теплоносител . Патрубок 33 снабжен органом 35 перекрыти  с приводом 36, который электрически подключен к датчикам 16 и 17 температуры охлаждающей жидкости.

Устройство 9 (фиг. 2) дл  регулировани  расхода теплоносител  может быть выполнено в виде турбовентил торной установки, турбина 37 которой подключена посредством патрубка 38 подвода воздуха к магистрали 7 подачи поддувочного воздуха между компрессором 8 и теплообменником 18, а вентил тор 39 установлен перед окном 20, сообщающим магистраль 19 подачи теплоносител . Патрубок 38 подвода воздуха к турбине 37 снабжен регул тором 40 проходного сечени  с приводом 41, выпускна  магистраль 10 двигател  1 выполнена с органом 42 перекрыти , снабженным приводом 43 и установленным после термостабилизатора 6, причем приводы 41 и 43 регул тора 40 и органа 42 перекрыти  электрически св заны с датчиками 16 и 17 температуры охлаждающей жидкости.

Система охлаждени  двигател  внутреннего сгорани  с наддувом работает следующим образом.

При низкой температуре атмосферного воздуха на холостом ходу и режимах малых нагрузок воздух, нагнетаемый коллектором 8, пройд  теплообменник 18 термостабилизатора 6, где нагреваетс  теплом охлаждающей жидкости и теплом отработавших газов (заслонка 22 перекрывает окно 20), и воздухоохладитель 5, подаетс  в двигатель . При этом орган 26 перекрыти  трубопровода 13 закрыт и вентил тор 4 отключен .

При увеличении нагрузки повышаютс  температура и расхо.а наддувочного воздуха и отработавших газов, что приводит к увеличению температуры жидкости на выходе из теплообменника 18. По сигналу датчика 16 температуры охлаждающей жидкости орган 35 перекрыти  патрубка открываетс , а заслонка 22 открывает окно 20 и закрывает окно 21, что приводит к просасы- ванию воздуха из атмосферы через теплообменник 18 за счет разр жени , создаваемого эжектором. Однако вследствие взаимного теплообмена мелсду жидкостью и наддувочным воздухом в теплообменнике 18 температура наддувочного воздуха на выходе

из него, а следовательно и в магистрали 7 подачи наддувочного воздуха, оказываетс  выше температуры атмосферного воздуха что способствует улучшению испар емости топлива и снижению содержани  вредных веществ в газе, за счет более эффективного сгорани .

При дальнеЙ1пем увели.чении нагрузки двигател  поверхности теплообмена в теплообменнике 18 и расхода атмосферного воздуха , создаваемого эжектором 31, оказываетс  недостаточно дл  охлаждени  жидкости и наддувочного воздуха, что приводит к увеличению температуры охлаждающей жидкости . При достижении определенной величины температуры охлаждающей жидкости термостат открывает проход жидкости к радиатору 2 и происходит включение вентил тора 4. По сигналу датчика 16 температуры охлаждаюндей жидкости открываетс  орган 26 перекрыти  трубопровода 13 и через воздухоохладитель 5 циркулирует охлаждающа  жидкость. В результате взаимного теплообмена в воздухоохладителе но- догрср.х наддувочного воздуха охлаждающей жидкости преп тствует его нереох- ла/кдение, а ох.чгждение его потоком воздуха преп тствует перегреву.

Таки. образом, предложенна  система охлаждени  позвол ет поддерживать температуру охлаждающей жидкости и наддувочного воздуха в оптимальных пределах.

Дл  двигателей с высоким давлением наддува и дл  двигателей с ограничением теплоотдачи в окружающую среду (адиабатные дизели) охлаждение наддувочного воздуха и жидкости, например моторного масла, осуществл етс  потоком атмосферного воздуха, создаваемого вентил тором 39 турбовентил торной установ ки. При увеличении температуры жидкости в трубопроводе 25 электрический сигнал от датчика 16 подаетс  на приводы регул тора 40 и органа 42 перекрыти . При этом часть наддувочного воздуха отводитс  на привод турбины 37 турбовентил торной установки, а отра- ботавщие газы выпускаютс  в атмосферу.

Использование подогрева наддувочного воздуха в теплообменнике теплом отработав- Н1ИХ газов и отключение вентил тора при работе двигател  на малых нагрузках способствует снижению затрат мощности на охлаждение и повьипению экономичности двигател  за счет улучшени  процессов смесеобразовани  и сгорани .

Claims (4)

1. Система охлаждени  двигател  внут- ренного сгорани  с наддувом, содержаща  контур циркул ции охлаждающей жидкости через рубап1ку охлаждени  двигател , радиатор и жидкостной насос, вентил тор обдува радиатора, воздухоохладитель, выпол- нен1п 1Й с каналами дл  прохода наддувоч0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ного воздуха, охлаждающей жидкости и охлаждающего воздуха,и термостабилизатор, установленный в магистрали подачи наддувочного воздуха между воздухоохладителем ii компрессором агрегата наддува, снабженный устройством дл  регулировани  расхо да тенлоносител  и подключенный к выпускной магистрали двигател  после турбины агрегата наддува, причем воздухоохладитель каналами дл  прохода о.хлаждаю- щей жидкости подключен при помощи трубопроводов подвода и отвода жидкости соответственно к напорн ому и всасывающему патрубкам жидкостного насоса, отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности охлаждени , она снабжена по меньшей мере двум  датчиками температуры охлаждаюшей жидкости, воздухоохладитель установлен перед радиатором, термостабилизатор выполнен в виде теплообменника, снабженного каналами дл  прохода охлаждающей жидкости, наддувочного воздуха и теплоносител , и магистралью подачи теплоносител , сообщенной при помощи окон с атмосферой и выпускной магистралью двигател  и снабженной заслонкой с приводом, поочередно перекрывающей эти окна, теплообменник подключен каналами дл  прохода охлаждающей жидкости при помощи трубопроводов подвода и отвода жидкости соответственно к напорному и всасывающему патрубкам жидкостного насоса, трубопровод отвода жидкости из воздухоохладител  выполнен с органом перекрыти , снабженным приводом, а датчики температуры охлаждающей жидкости установлены в трубопроводах отвода жидкости из теплообменника и воздухоохладител  и электрически подключены к приводам заслонки и органа перекрыти .

2.Система по п. 1, отличающа с  тем, что теплообменник выполнен в виде пластин, установленных с зазором между собой, причем каналы дл  прохода охлаждающей жидкости образованы р дом отверстий, выполненных в каждой пластине.

3.Система по пп. 1 и 2, отличающа с  тем, что устройство дл  регулировани  расхода теплоносител  выполнено в виде эжектора активное сопло которого подключено при помощи патрубка к выпускной магистрали двигател , а пассивное сопло подключено к магистрали подачи теплоносител , причем патрубок снабжен органом перекрыти  с приводом , который электрически подключен к датчикам температуры охлаждающей жидкости .

4.Система по пп. 1 и 2, отличающа с  тем, что устройство дл  регулировани  расхода теплоносител  выполнено в виде турбовентил торной установки, турбина которой подключена посредством патрубка подвода воздуха к магистрали подачи наддувочного воздуха между компрессором и теплообменником , а вентил тор установлен пеi (M i ;;n(jN:, сообщающим магистраль подачи теплоиосител  с атмосферой, патрубок иод- рола Еюздуха к турбине снабжен регул тором проходиого сечени  с приводом, а выпускна  магистраль двигател  выполнена

Т

9

11

10

Фи2.2

с органом перекрыти , снабженным приводом и установленным после термостабили- загора, причем приводы органа перекрыти  и регул тора проходного сечени  электрически св заны с датчиками температуры.

5 18

Фи2. 5,