SU1618899A1 - Система охлаждени двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет снизить затраты мощности на охлаждение двигател  внутреннего сгорани . Система охлаждени  содержит первый контур 1 циркул ции охлаждающей жидкости., включающий циркул ционный насос 2, полости охлаждени  двигател  3 и каналы 4 жидкостно-жидкостного теплообменника 5, второй контур 6, включающий парокомпрессор 7, во всасывающей и нагнетательной магистрал х 8 и 9 которого размещен распределитель 10 жидкости , воздушный охладитель 12 жидкости, дроссель 13 переменного сечени  и каналы 14 жидкостно-жидкостного теплообменника 5 дл  прохода жидкости второго контура. Аккумул тор 15 тепла снабжен патрубками 16 и 17 подвода и отвода жидкости, в одном из которых установлен запорный орган 18, и подключен к второму контуру 6 параллельно охладителю 12. К первому контуру 1 параллельно насосу 2 подключена магистраль 19 подогрева жидкости, содержаща  первый и второй обратные клапаны 20 и 23, подогреватель 21 жидкости и насос 22. В зависимости от режима работы двигател  и внешних условий второй контур 6 может работать в режимах холодильной установки или теплового насоса. 1 ил. сл

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системе испарительного охлаждения двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - снижение затрат мощности на охлаждение.

На чертеже представлена схема системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

Система охлаждения двигателя содержит первый контур 1 циркуляции охлаждающей жидкости, включающий последовательно соединенные циркуляционный насос 2, полости (не показаны) охлаждения двигателя 3 и каналы 4 жидкостно-жидкостного теплообменника 5 для прохода жидкости первого контура, второй контур 6 циркуляции охлаждающей жидк ста, включающий последовательно соединенные парокомпрессор 7 с всасывающей и нагнетательной магистралями 8 и 9, в которых размещен распределитель 10 жидкости, снабженный приводом 11, воздушный охладитель 12 жидкости второго контура 6, дроссель 13 переменного сечения и каналы 14 жидкостно-жидкостного теплообменника 5 для прохода жидкости второго контура 6, аккумулятор 15 тепла с* патрубками подвода 16 и отвода 17 жидкости, в одном из которых установлен запорный орган 18, магистраль 19 подогрева жидкости, подключенную к первому контуру 1 циркуляции параллельно циркуляционному насосу 2 и содержащую последовательно установленные первый обратный клапан 20, подогреватель 21 жидкости, насос 22 и второй обратный клапан 23, и вентиляторы 24 и 25 обдува жидкостно-жидкостного теплообменника 5 и воздушного охладителя 12 жидкости второго контура.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

В летний период эксплуатации большую часть времени работает только первый контур 1 охлаждения, при этом приводимый от двигателя 3 циркуляционный насос2 прокачивает охлаждающую жидкость через полости охлаждения двигателя 3 и жидкостно-жидкостной теплообменник 5, с которого избыточная теплота снимается с помощью вентилятора 24 и рассеивается в окружающей среде. При работе двигателя 3 на режимах максимальных нагрузок в условиях высоких температур окружающей среды, близких к экстремальным, включается привод парокомпрессора 7 и йентилятора 25, при этом распределитель 10 должен находиться 'в положении, обеспечивающем подачу охлаждающей жидкости второго контура 6 и жидкостно-жидкостного тепло обменника 5 в воздушный охладитель 12 жидкости, дроссель 13 открыт, а запорный орган 18 открыт. Второй контур 6 циркуляции охлаждающей жидкости работает в режиме 5 холодильной установки. Охлаждающая жидкость второго контура 6, в качестве которого может быть использована легкокипящая жидкость, например фреон-12, испаряется в жидкостно-жидкостном тепло10 обменнике 5 и парокомпрессором 7 подается в охладитель 12, где она конденсируется. Температура жидкости второго контура 6 регулируется путем изменения проходного сечения дросселя 13.

В зимний период эксплуатации на режимах средних и максимальных нагрузок двигателя 3 работает только первый контур

1. При работе двигателя на режимах малых нагрузок и холостого хода в условиях низких 20 температур окружающей среды, близких к экстермальным, двигатели большой мощности, в частности тепловозные, переохлаждаются, что приводит к снижению их ресурса. Кроме того, большинство транспортных 25 средств имеют режим простоя, достигающий половины и более рабочего времени, в течение которого в зимний период эксплуатации необходтим прогрев двигателя и его систем от внешнего источника для исключения их переохлаждения и замора‘ ’ живания, на что затрачивается большое количество топлива.

Для исключения переохлаждения работающего на малых нагрузках и холостом хо35 ду двигателя в системе охлаждения переключающий распределитель 10 переводится во второе положение, включаются парокомпрессор 7 и вентилятор 25, при этом второй контур 6 начинает работать в режи40 ме теплового насоса.

Жидкость, пройдя через дроссель 13, попадает в воздушный охладитель 12, выполняющий роль испарителя, в котором испаряется и отбирает теплоту из окружающего 45 воздуха, который подается на обдув охладителя 12 вентилятором 25. Далее жидкость поступает в парокомпрессор 7, сжимается б нем и направляется в жидкостно-жидкостной теплообменник, выполняющий роль 50 конденсатора, в котором отдает теплоту, запасенную в охладителе 12 и парокомпрессоре 7, охлаждающей жидкости первого контура 1.

Количество теплоты, передаваемое в первый контур охлаждения, зависит от температуры воздуха, подаваемого через охладитель 12, и проходного сечения, устанавливаемого в дросселе 13.

При необходимости прогрева неработающего двигателя второй контур работает по указанной схеме, а для обеспечения циркуляции жидкости в первом контуре 1 включается насос 2 с индивидуальным приводом. Для обеспечения дополнительного поступления теплоты во второй контур, напри- 5 мер, при более глубоком снижении температуры окружающей среды, открывается запорный орган 18 й в круг циркуляции контура подключается аккумулятор 15 тепла, выполненный в виде жидкостножидкостного теплообменника, помещенного в топливо топливного бака, при этом жидкость отбирает теплоту, запасенную в топливе при работе двигателя. В этом случае количество те плоты регулируется путем изме- 15 нения проходного сечения дросселя 13 и запорного органа 18.

В случае снижения температуры окружающей среды до экстремальных значений, при которых количество теплоты, посту- 20 пающей из второго контура, может быть недостаточно для подогрева двигателя, включается подогреватель 21, работающий, например, на жидком топливе или электричестве от внешнего источника, и обеспечи- 25 вается дополнительный подогрев теплоносителя в первом контуре 1.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая первый замкнутый контур циркуляции охлаждающей жидкости, включающий последовательно соединенный циркуляционный насос, полости охлаждения двигателя и каналы жидкостно-жидкостного теплообменника для прохода жидкости первого контура, второй контур циркуляции охлаждающей жидкости, включающий последовательно соединенные парокомпрессор с нагнетательной и всасывающей магистралями, воздушный охладитель жидкости второго контура, дроссель переменного сечения и каналы 10 жидкостно-жидкостного теплообменника для прохода жидкости второго контура, вентиляторы обдува жидкостно-жидкостного теплообменника и воздушного охладителя жидкости второго контура, снабженные автономными приводами, отличающаяс я тем, что, с целью снижения затрат мощности на охлаждение, она снабжена расп ределителем жидкости с приводом, аккумулятором тепла с патрубками подвода и отвода жидкости, запорным органом и магистралью подогрева жидкости, включающей последовательно сообщенные первый обратный клапан, подогреватель жидкости, насос и второй обратный клапан, причем распределитель жидкости размещен во всасывающей и нагнетательной магистралях парокомпрессора, аккумулятор тепла подключен к второму контуру параллельно воздушному охладителю жидкости 30 второго контура, запорный орган установлен в одном из патрубков аккумулятора тепла, магистраль подогрева жидкости подсоединена к первому контуру параллельно циркуляционному насосу.