SU1684533A1 - Internal combustion engine cooling system - Google Patents

Internal combustion engine cooling system

Info

Publication number
SU1684533A1
SU1684533A1 SU853884455A SU3884455A SU1684533A1 SU 1684533 A1 SU1684533 A1 SU 1684533A1 SU 853884455 A SU853884455 A SU 853884455A SU 3884455 A SU3884455 A SU 3884455A SU 1684533 A1 SU1684533 A1 SU 1684533A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cylinder
cooling
circulation
coolant
expansion tank
Prior art date
Application number
SU853884455A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Иванович Белугин
Евгений Стефанович Горбунов
Михаил Романович Петриченко
Моисей Александрович Леховицер
Сергей Петрович Китайский
Виктор Васильевич Щекин
Original Assignee
Центральный научно-исследовательский дизельный институт
Производственное объединение "Юждизельмаш"
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 Центральный научно-исследовательский дизельный институт, Производственное объединение "Юждизельмаш" filed Critical Центральный научно-исследовательский дизельный институт
Priority to SU853884455A priority Critical patent/SU1684533A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1684533A1 publication Critical patent/SU1684533A1/en

Links

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

(21)3884455/06 (22) 15.04,85 (46)15.10.91. Бюл. Ms 38(21) 3884455/06 (22) 15.04,85 (46) 15.10.91. Bul Ms 38

(71)Центральный научно-исследовательский дизельный институт и Производственное объединение Юждизельмаш(71) Central Research Diesel Institute and Production Association Ejudizelmash

(72)Г.И.Белугин, Е.С.Горбунов, М.Р.Петриченко , М.А.Леховицер, (З.П,Китайский и В.В.Щекин(72) G.I.Belugin, E.S.Gorbunov, M.R.Petrichenko, M.A.Lehovitzer, (Z.P., Chinese and V.V.Schekin

(53)621.43-71(088,8) (56) Патент США N: 3877443, кл. 123/41,08. опублик, 1975, Патент США №3851629, кл. 123/41.08, опублик, 1973. (54)(57) 1, СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержаща  радиатор, герметичный расширительный бак и циркул ционный насос , подключенные при помощи трубопроводов к рубашке охлаждени  головки блока и цилиндров двигател , регул тор циркул ции дл  образовани  контуров термосифонной и принудительной циркул ции охлаждающей жидкости, снабженный органом переключени  контуров и его приводом , первым каналом дл  подключени  к рубашке охлаждени  головки блока, вторым каналом дл  подключени  к расширительному баку и третьим каналом дл  сообщени  с рубашкой блока при помощи перепускного трубопровода, отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности путем согласовани  потока охлаждающей жидкости через рубашку охлаждени  блока и его головку с нагрузкой двигател , она снабжена сигнализатором давлени  в расширительном баке и термостатом с трубой перепуска охлаждающей жидкости мимо радиатора , регул тор циркул ции снабжен четвертым каналом и его орган переключени  контуров выполнен в виде органа попарного соединени  каналов между собойг, привод подключен к сигнализатору давлени  в расширительном баке, четвертый канал - к напорному патрубку циркул ционного насоса, а перепускной трубопровод - к нижней точке рубашки блока,(53) 621.43-71 (088.8) (56) U.S. Patent No. 3877443, Cl. 123 / 41.08. published in 1975, US Patent No. 3851629, cl. 123 / 41.08, published, 1973. (54) (57) 1, COOLING SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE, containing a radiator, a sealed expansion tank and a circulation pump, connected via pipelines to the cooling jacket of the cylinder head and engine cylinders, circulation regulator to form circuits of thermosiphon and forced circulation of coolant, equipped with a circuit switching authority and its actuator, the first channel for connecting to the cooling jacket of the cylinder head, the second channel for connecting to the expansion the tank and the third channel for communication with the jacket of the block by means of an overflow pipe, characterized in that, in order to increase efficiency by matching the flow of coolant through the jacket of the cooling of the block and its head with the engine load, it is equipped with a pressure indicator in the expansion tank and a thermostat with the coolant bypass pipe by the radiator, the circulation regulator is equipped with the fourth channel and its contour switching body is made in the form of a body connecting the channels between each other g, the actuator is connected to the alerter pressure in the expansion tank, a fourth channel - to the discharge port of the circulating pump and the bypass conduit - the lowest point unit shirts,

2.Система охлаждени  по п. 1, отличающа с  тем, что регул тор циркул ции выполнен в виде полого цилиндрического корпуса, а орган попарного соединени  каналов - в виде установленной на его оси поворотной обтекаемой пе|эегородки,2. The cooling system according to claim 1, characterized in that the circulation regulator is made in the form of a hollow cylindrical body, and the organ of the pairwise connection of the channels is in the form of a rotary streamlined river train installed on its axis,

3.Система охлаждени  по пп,1 и 2, о т личающа с  тем, что привод регул тора циркул ции выполнен в виде цилиндра с подпружиненным поршнем, отдел ющим в цилиндре надпоршневое пространство и соединенным с органом попарного соединени  каналов, а сигнализатор давлени  в расширительном баке - в виде трубки, соедин ющей расширительный бак с надпоршневым пространством цилиндра.3. The cooling system according to PP, 1 and 2, which is connected with the fact that the drive of the circulation regulator is made in the form of a cylinder with a spring-loaded piston that separates the piston space in the cylinder and is connected to the body by pairwise connecting the channels, and the pressure indicator in the expansion channel the tank is in the form of a tube connecting the expansion tank with the cylinder piston over-piston space.

4.Система охлаждени  по п,2, отличающа с  тем, что поворотна  обтекаема  перегородка установлена в корпусе регул тора циркул ции с зазором, а внутри корпуса установлены упоры ограничени  угла ее поворота, выполненные в виде перемычек , отдел ющих контуры циркул ции друг от друга.4. A cooling system according to claim 2, characterized in that the rotary streamlined partition is installed in the housing of the circulation regulator with a gap, and inside the housing there are stops for limiting its angle, made in the form of bridges separating the circulation circuits from each other .

5.Система охлаждени  по пп.1 и 3, о т личающа с  тем, что она снабжена дополнительной емкостью и трубопроводом с обратным клапаном, причем дополнительна  емкость сообщена с надпоршневым пространством цилиндра привода регул тора циркул ции и подсоединена через трубопроводе обратным клапаном к расширительному баку .5. The cooling system according to claims 1 and 3, which is characterized by the fact that it is equipped with an additional tank and a pipeline with a non-return valve, the additional tank communicating with the over-piston space of the cylinder of the control of the circulation regulator and connected to the expansion tank through the pipeline .

Изобретение относитс  к машинос роению , в частности к двигателестроению, а именно к системам жидкостного охлаждени  двигателей внутреннего сгорани .The invention relates to machine building, in particular to engine building, namely to liquid cooling systems of internal combustion engines.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности системы охлаждени  двигател  путем согласовани  потока охлаждающей жидкости через рубашку охлаждени  блока и его головку с нагрузкой двигател .The aim of the invention is to increase the efficiency of the engine cooling system by matching the flow of coolant through the cooling jacket of the unit and its head with the engine load.

На фиг.1 показана система охлаждени  двигател  с регул тором циркул ции, разрез; на фиг.2 - регул тор циркул ции с приводом , разрез: на фиг.З - то же, вариант; на фиг.4 - система охлаждени  с дополнительной емкостью, разрез; на фиг.5 - схема регул тора циркул ции в первом положении, когда отсутствует циркул ци  жидкости через рубашку охлаждени  блока и его головки , разрез; на фиг.6 - то же, во втором положении, когда циркул ци  жидкости в рубашке охлаждени  блока и его головки осуществл етс  против свободной конвекции; на фиг.7 - то же, в третьем положении, когда циркул ци  жидкости в рубашке охлаждени  блока и его головки осуществл етс  в направлении свободной конвекции; на фиг.8 - то же, в четвертом положении, когда осуществл етс  максимальна  циркул ци  жидкости через рубашку охлаждени  блока и его головки в направлении свободной конвекции.Fig. 1 shows an engine cooling system with a circulation regulator, a slit; Fig. 2 shows a circulation regulator with a drive, a section: in Fig. 3 - the same, variant; 4 shows a cooling system with additional capacity, a slit; Fig. 5 is a diagram of the circulation regulator in the first position, when there is no circulation of liquid through the cooling jacket of the unit and its head, the section; 6 is the same in the second position when the circulation of the liquid in the cooling jacket of the block and its head is against free convection; Fig. 7 is the same in the third position, when the circulation of liquid in the cooling jacket of the block and its head is carried out in the direction of free convection; Fig. 8 is the same, in the fourth position, when the maximum circulation of liquid through the cooling jacket of the block and its head in the direction of free convection takes place.

Двигатель внутреннего сгорани  содержит рубашку 1 охлаждени  головки блока цилиндров и рубашку 2 охлаждени  блока цилиндров. Система охлаждени  двигател  содержит циркул ционный насос 3, радиатор 4, термостат 5, герметичный расширительный бак 6. Трубопровод 7 соедин ет расширительный бак 6с трубой 8 перепуска охлаждающей жидкости мимо радиатора 4, в которой установлен термостат 5, или через радиатор 4 с входом насоса 3.The internal combustion engine contains a jacket 1 for cooling the cylinder head and a jacket 2 for cooling the cylinder block. The engine cooling system contains a circulating pump 3, radiator 4, thermostat 5, sealed expansion tank 6. Pipe 7 connects expansion tank 6c with coolant bypass pipe 8 past radiator 4, in which thermostat 5 is installed, or through radiator 4 to pump 3 inlet .

Дополнительно в систему охлаждени  включен регул тор 9 циркул ции с приводом 10 дл  образовани  контуров термосифонной и принудительной циркул ции охлаждающей жидкости. Регул тор 9 циркул ции состоит из полого корпуса 11, соединенного первым каналом 12 с рубашкой 1 охлаждени  головки блока цилиндров, вторым каналом 13 с расширительным баком б, третьим каналом 14 через перепускной трубопровод 15 с рубашкой 2 охлаждени  блока цилиндров и четвертым каналом 16 с напорным патрубком циркул ционного насоса 3. Внутри корпуса 11 установлен орган 17 переключени  контуров, выполненный в виде органа попарного соединени  каналов 12, 13, 14 и 16 между собой и имеющийAdditionally, a circulation regulator 9 with a drive 10 is connected to the cooling system to form the circuits of thermosyphon and forced circulation of coolant. The circulation regulator 9 consists of a hollow body 11 connected by a first channel 12 with a jacket 1 for cooling the cylinder head, a second channel 13 with an expansion tank b, a third channel 14 through an overflow pipe 15 with a jacket 2 for cooling the cylinder block and a fourth channel 16 with a pressure the pipe of the circulation pump 3. Inside the housing 11 there is an organ 17 for switching the circuits, made in the form of an organ pairwise connecting the channels 12, 13, 14 and 16 with each other and having

форму обтекаемой перегородки, зак|репленной на оси 18 с возможностью поворота в полости корпуса 11. При любом положении органа 17 переключени  через полость корпуса 11 осуществл етс  попарное сообщение каналов 12, 13, 14 и 16,the shape of the streamlined partition closed on the axis 18 can be rotated in the cavity of the housing 11. At any position of the switching body 17 through the cavity of the housing 11, the channels 12, 13, 14 and 16 are paired,

Привод 10 регул тора 9 выполнен в виде цилиндра 19 с подпружиненным пружиной 20 поршнем 21. Поршень 21 кривошипнымThe actuator 10 of the regulator 9 is made in the form of a cylinder 19 with a piston 20 spring-loaded spring 20. The piston 21 is a crank

механизмом 22 соединен с осью 18 регул тора 9 циркул ции.the mechanism 22 is connected to the axis 18 of the circulation regulator 9.

Надпоршневое пространство, образованное в цилиндре 19 поршнем 21, посто нно сообщено трубопроводом 23 сThe over-piston space, formed in cylinder 19 by piston 21, is constantly communicated by pipeline 23 s.

паровоздушным пространством герметически закрытого предохранительным клапаном 24 расширительного бака 6.the vapor space is hermetically sealed with a safety valve 24 of the expansion tank 6.

На оси 18 регул тора 9 может быть закреплена руко тка 25 привода 10с фиксатором 26. На крышке 27 корпуса 11 имеютс  глухие отверсти  28 и 29 под фиксатор 26.On the axis 18 of the regulator 9, the handle 25 of the actuator 10c can be fixed with a latch 26. There are blind holes 28 and 29 for the latch 26 on the lid 27 of the housing 11.

Орган 17 переключени  контуров установлен в корпусе 11 регул тора 9 циркул ции с зазором 30.The circuit switching body 17 is installed in the housing 11 of the circulation regulator 9 with a gap 30.

Внутри корпуса 11 могут быть установлены упоры 31 ограничени  угла поворота органа 17 переключени , выполненные в виде перемычек, отдел ющих контуры циркул ции друг от друга и уплотн ющих зазорInside the housing 11, stops 31 of limiting the rotation angle of the switching body 17 can be installed, made in the form of jumpers separating the circulation contours from each other and sealing the gap

30.thirty.

Система охлаждени  двигател  может быть снабжена дополнительной емкостью 32 и трубопроводом 33 с обратным клапаном 34, причем дополнительна  емкость 32The engine cooling system can be equipped with an additional tank 32 and a pipeline 33 with a check valve 34, with an additional tank 32

через трубопровод 35 сообщена с надпоршневым пространством цилиндра 19 привода регул тора 9 циркул ции и подсоединена через трубопровод 33 к расширительному баку 6,through pipe 35 communicates with the over-piston space of the cylinder 19 of the drive of the circulation regulator 9 and is connected via pipe 33 to the expansion tank 6,

Расширительный бак 6 имеет смотровоеExpansion tank 6 has a sight

стекло 36, с помощью которого контролируетс  изменение уровн  жидкости, обозначенного стрелкой hi, а изменение уровн  жидкости в дополнительной емкбсти 32 показано стрелкой h2.glass 36, which is used to control the change in the level of the liquid, indicated by the arrow hi, and the change in the level of the liquid in the additional capacitance 32 is indicated by the arrow h2.

Система имеет приборы; на расширительном баке 6 манометр 37, на первом канале 13 термометр 38 на перепускном трубопроводе 15 термометр 39.The system has instruments; on the expansion tank 6 there is a manometer 37, on the first channel 13 a thermometer 38 on the overflow pipe 15 a thermometer 39.

Система жидкостного охлаждени  установлена на двигатель, имеющий в блоке цилиндров цилиндровую втулку 40 с поршнем 41, уплотненным поршневыми кольцами 42. Двигатель имеет устройство дл  подачиThe liquid cooling system is installed on an engine that has a cylinder sleeve 40 with a piston 41 sealed by piston rings 42 in the cylinder block. The engine has a device for feeding

топлива в рабочий объем цилиндровой втулки 40, например форсунку 43.fuel in the working volume of the cylinder sleeve 40, for example the nozzle 43.

Система охлаждени  заполнени  охлаждающей жидкостью с температурой кипени  при нормальных атмосферных услови х 100-105 С, например водой, водой в смеси с этиленгликолем.The cooling system is filled with a coolant with a boiling point under normal atmospheric conditions of 100-105 ° C, for example water, water mixed with ethylene glycol.

Работа системы жидкостного охлаждени  двигател  внутреннего сгорани  осуществл етс  следующим образом.The operation of the liquid cooling system of the internal combustion engine is as follows.

Под воздействием тепла, выдет ющегос  при сгорании топлива, подаваемого форсункой 43, увеличиваютс  температура и давление в рабочем объеме цилиндра 40 двигател . Под давлением газов поршень 41 совершает поступательное движение, при этом часть тепла от поверхностей головки цилиндра и втулки цилиндра 40, нагреваемых газами сгорани , отводитс  охлаждающей жидкостью.Under the influence of heat produced during the combustion of the fuel supplied by the nozzle 43, the temperature and pressure in the working volume of the engine cylinder 40 increase. Under the pressure of gases, the piston 41 performs a translational motion, with some of the heat from the surfaces of the cylinder head and cylinder liner 40 being heated by the combustion gases is removed by the coolant.

В начале работы двигател  температура охлаждающей жидкости будет ниже температуры кипени . Давление в расширительном баке 6 (фиг.1), измер емое манометром 37, и в надпоршневом пространстве цилиндра 19 (фиг.2) привода 10, сообщенного трубопроводом 23 с расширительным баком 6, будет меньше усили  пружины 20 на поршень 21. При этом кривошипным механизмом 22 орган 17 переключени  контуров в корпусе 11 регул тора циркул ции 9 удерживаетс  в исходном положении (фиг.1, 2, 5), при котором рубашка 1 охлаждени  головки блока цилиндра, рубашки 2 охлаждени  блока цилиндров и расширительный бак 6 сообщаютс  с напорным патрубком циркул ционного насоса 3 соответственно каналами 13, 14, 16 и 12 и полостью регул тора циркул ции 9 в корпусе 11.At the start of engine operation, the coolant temperature will be below the boiling point. The pressure in the expansion tank 6 (FIG. 1), measured by the pressure gauge 37, and in the over piston space of the cylinder 19 (FIG. 2) of the actuator 10, communicated by pipe 23 with the expansion tank 6, will be less than the spring force 20 per piston 21. In this case, the crank by the mechanism 22, the circuit switching body 17 in the housing 11 of the circulation regulator 9 is held in its initial position (Figs. 1, 2, 5), in which the cylinder cooling head jacket 1, the cylinder block cooling jacket 2 and the expansion tank 6 communicate with the discharge port circulation pump 3 co respectively, channels 13, 14, 16 and 12 and the circulation regulator cavity 9 in the housing 11.

При нахождении органа 17 переключени  контуров в первом положении циркул ци  охлаждающей жидкости осуществл етс  в следующей последовательности (фиг.1, 2, 5).When the circuit switching body 17 is in the first position, the coolant is circulated in the following sequence (Figures 1, 2, 5).

. Насос 3 всасывает охлаждающую жидкость из расширительного бака 6 через трубопровод 7, термостат 5, мину  |эадиатор 4 по трубе 8, и подает ее по четвертому каналу 16 в полость корпуса 11 регул тора 9 циркул ции , где охлаждающа  жидкость, обтека  орган 17 переключени  контуров, по второму каналу 13 поступает в расширительный бак 6. В рубашках 1 и 2 охлаждени  блоков цилиндров и его головки принудительна  циркул ци  жидкости не осуществл етс , а происходит свободна  конвекци . Наиболее нагретые слои охлаждающей, жидкости и выдел ющиес  пузырьки пара из рубашки 1 головки блока цилиндра по первому каналу 12 поступают в полость корпуса 11 регул тора 9 циркул ции, где захватываютс  потоком циркулирующей охлаждающей. The pump 3 sucks coolant from the expansion tank 6 through line 7, thermostat 5, mine | e-4 through pipe 8, and delivers it through the fourth channel 16 into the cavity of the housing 11 of the circulation regulator 9, where the coolant flows around the circuit switching body 17 The second channel 13 enters the expansion tank 6. In the jackets 1 and 2, the cooling of the cylinder blocks and its head does not force the circulation of liquid, but free convection occurs. The most heated layers of coolant, liquid and evolving vapor bubbles from the jacket 1 of the cylinder head through the first channel 12 enter the cavity of the housing 11 of the circulation regulator 9, where they are captured by the flow of circulating cooling

жидкости и по второму каналу 13 вынос тс  в расширительный бак 6. Более холодна  охлаждающа  жидкость из полости корпуса 11 по перепускному трубопроводу 15 поступает в рубашку 2 охлаждени  блока цилиндров . Направление движени  охлаждающей жидкости в регул торе 9 циркул ции показано стрелками на фиг.2, 5.fluid and through the second channel 13 is carried to the expansion tank 6. The colder cooling liquid from the cavity of the body 11 is transferred to the cooling block of the cylinder block through the bypass pipeline 15 via the overflow pipe 15. The direction of movement of the coolant in the circulation controller 9 is shown by arrows in Figures 2, 5.

В результате свободной конвекцииAs a result of free convection

0 осуществл етс  наиболее экономичное охлаждение головки цилиндра и втулки цилиндра 40. При этом температура втулки цилиндра 40 повышаетс  на всей длине хода поршн  41. Смазочное масло нагреваетс , в зкость его уменьшаетс , сопротивление движению поршн  41 уменьшаетс . Повышение температуры поверхностей головки цилиндра и втулки цилиндра 40 вызывает повышение температуры воздушного0, the cylinder head and cylinder liner 40 are most economically cooled. The cylinder liner 40 temperature increases over the entire stroke length of the piston 41. The lubricating oil heats up, its viscosity decreases, and the resistance to movement of the piston 41 decreases. Increasing the temperature of the surfaces of the cylinder head and cylinder liner 40 causes an increase in the temperature of the air

0 зар да в рабочем объеме втулки цилиндра 40, что способствует лучшему испарению, воспламенению и горению топлива, подаваемого форсункой 43. В результате КПД двигател  в начальный период работы0 charge in the working volume of the sleeve of the cylinder 40, which contributes to a better evaporation, ignition and combustion of the fuel supplied by the nozzle 43. As a result, the efficiency of the engine in the initial period of operation

5 повышаетс .5 is increased.

При дальнейшем увеличении мощности и достижении охлаждающей жидкостью температуры кипени  давление пара в расширительном баке 6, измер емое манометром 37 (фиг.1), повышаетс . Одновременно повышаетс  давление в цилиндре 19(фиг.2), сообщенном трубопроводом 23 с расширительным баком 6. При превышении давлени  пара в цилиндре 19 усили  пружины 20With a further increase in power and when the coolant reaches the boiling point, the vapor pressure in the expansion tank 6, as measured by the pressure gauge 37 (Fig. 1), increases. At the same time, the pressure in the cylinder 19 (Fig. 2), connected by a pipe 23 with the expansion tank 6, increases. When the vapor pressure in the cylinder 19 is exceeded, the force of the spring 20

5 поршень 21 перемещаетс , сжима  пружину 20, и с помощью кривошипного механизма 22 поворачивает орган 17 переключени  контуров из исходного первого положени  в сторону второго положени  (фиг,2, 6). При5, the piston 21 moves, compressing the spring 20, and using the crank mechanism 22 rotates the circuit switching body 17 from the initial first position to the second position (Figs. 2, 6). With

0 этом происходит переключение направлени  циркул ции охлаждающей жидкости. Поток переключаетс  от второго канала 13 расширительного бака 6 и направл етс  по первому каналу 12 в рубашку 1 охлаждени By this, the coolant circulation direction is switched. The flow switches from the second channel 13 of the expansion tank 6 and is directed along the first channel 12 to the cooling jacket 1.

5 головки блока цилиндра.5 cylinder heads.

При нахождении органа 17 переключени  контуров во втором положении циркул ци  охлаждающей жидкости осуществл етс  в следующей последовательностиWhen the circuit switching body 17 is in the second position, the coolant is circulated in the following sequence

0 (фиг. 1,6).0 (Fig. 1.6).

Нагрета  до температуры кипени , охлаждающа  жидкость из расширительного бака 6 по трубопроводу 7 через термостат 5. радиатор 4, где температура жидкости понижаетс , поступает на вход насоса 3, затем насосом 3 по четвертому каналу 16 подаетс  в полость корпуса 11 регул тора 9 циркул ции , где органом 17 переключени  контуров направл етс  по первому каналу 12 в рубашку 1 охлаждени  головки блока цилиндpa . Из рубашки 1 охлаждени  головки блока цилиндра, где нагреваетс , охлажда  поверхности , нагреваемые газами сгорани , охлаждающа  жидкость, она поступает в рубашку 2 охлаждени  блока цилиндров, где, охлажда  втулку цилиндра 40, эта жидкость нагреваетс  до температуры кипени  и по перепускному трубопроводу 15 и третий канал 14 поступает в полость корпуса 11 регул тора циркул ции 9, откуда органом 17 переключени  контуров направл етс  по второму каналу 13 в расширительный бак 6. При втором положении регул тора циркул ции 9 (фиг.1) температура охлаждающей жидкости, определ ема  термометром 38 на входе в рубашку 1 охлаждени  головки блока цилиндров, будет ниже температуры, определ емой термометром 39, на выходе из рубашки 2 охлаждени  блока цилинд|эов, котора  соответствует температуре кипени  охлаждающей жидкости при давлении, определ емом по манометру 37.Heated to the boiling point, the coolant from the expansion tank 6 through line 7 through thermostat 5. The radiator 4, where the liquid temperature decreases, enters the pump 3 inlet, then pump 3 through the fourth channel 16 is fed into the cavity of the circulation regulator 9, 11 where the circuit switching authority 17 is guided along the first channel 12 to the jacket 1 for cooling the cylinder head. From the jacket 1 of the cylinder head cooling, where the cooling surfaces heated by combustion gases, the cooling fluid are heated, it enters the cooling jacket 2 of the cylinder block, where the cylinder 40 sleeve is cooled, this liquid is heated to the boiling point and through the bypass pipeline 15 and the third the channel 14 enters the cavity of the housing 11 of the circulation regulator 9, from where the circuit switching authority 17 is guided along the second channel 13 to the expansion tank 6. With the second position of the circulation regulator 9 (Fig. 1) the temperature is cooled the supply liquid determined by the thermometer 38 at the entrance to the cooling jacket 1 of the cylinder head will be lower than the temperature determined by the thermometer 39 when leaving the cooling cylinder 2 of the cylinder block ε, which corresponds to the boiling temperature of the cooling liquid at a pressure determined by the manometer 37.

В результате циркул ции охлаждающей жидкости из рубашки 1 охлаждени  головки блока цилиндра в рубашку 2 охлаждени  блока цилиндров против направлени  свободной конвекции температура охлаждающей жидкости и поверхностей охлаждени  повышаетс  в направлении движени  охлаждающей жидкости от головки блока цилиндра к блоку цилиндров. При этом повышаетс  температура втулки цилиндра 40 и температура смазочного масла на поверхности трени  поршн  41, в зкость масла уменьшаетс  и уменьшаетс  сопротивление движению поршн  41 во втулке цилиндра 40. Повышение температуры поверхностей охлаждени  повышает температуру рабочего цикла. В результате КПД двигател  с увеличением мощности повышаетс .As a result of the circulation of coolant from the cylinder head cooling jacket 1 to the cylinder block cooling jacket 2 against the direction of free convection, the temperature of the coolant and cooling surfaces increase in the direction the coolant moves from the cylinder head to the cylinder block. This increases the temperature of the sleeve 40 of the cylinder 40 and the temperature of the lubricating oil on the friction surface of the piston 41, the viscosity of the oil decreases and the resistance to movement of the piston 41 in the sleeve of the cylinder 40 decreases. Increasing the temperature of the cooling surfaces increases the temperature of the duty cycle. As a result, engine efficiency increases with increasing power.

Выдел ющиес  паровые пузырьки из рубашек 1 и 2 охлаждени  головки блока цилиндра и блока цилиндров по первому каналу 12 поступают в полость корпуса 11 регул тора циркул ции 9 (фиг.б) и через зазор 30 между корпусом 11 и органом 17 переключени  контуров по второму каналу 13 поступают в расширительный бак б и не преп тствуют циркул ции охлаждающей жидкости в системе охлаждени  (как показано стрелками на фиг.б).Released steam bubbles from jackets 1 and 2 of the cooling of the cylinder head and the cylinder block through the first channel 12 enter the cavity of the housing 11 of the circulation regulator 9 (fig.b) and through the gap 30 between the body 11 and the body 17 switching circuits through the second channel 13 enters the expansion tank b and does not impede the circulation of coolant in the cooling system (as indicated by the arrows in FIG. 6b).

Температура кипени  на выходе из рубашки 2 охлаждени  блока цилиндров по термометру 39 поддерживаетс  автоматически регул тором циркул ции 9 с приводом 10 путем изменени  количества циркул ции охлаждающей жидкости через рубашки 1 и 2 охлаждени  головки цилиндров и блока цилиндров органом 17 переключени  контуров от первого положени  до второго положени , т.е. от свободной конвекции, когда циркул ци  отсутствует, до полной циркул ции насосом 4 (фиг.5, 6).The boiling point at the exit from the jacket 2 of the cooling of the cylinder block through the thermometer 39 is maintained automatically by the circulation regulator 9 with the actuator 10 by changing the amount of coolant circulation through the jacket 1 and 2 of the cooling of the cylinder head and the cylinder block by the contour switching body 17 from the first position to the second position, i.e. from free convection, when there is no circulation, until complete circulation by pump 4 (Figures 5, 6).

При дальнейшем увеличении мощностиWith further increase in power

двигател  увеличиваетс  циклова  подача топлива форсункой 43, повышаетс  температура охлаждаемых поверхностей головки цилиндра и втулки цилиндра 40, соответственно увеличиваетс  количество тепла, отведенного охлаждающей жидкостью, температура ее увеличиваетс , давление пара в расширительном баке 6 возрастает. Одновременно повышаетс  давление пара вthe engine increases cyclic fuel supply by the nozzle 43, the temperature of the cooled surfaces of the cylinder head and the cylinder sleeve 40 rises, the amount of heat given off by the coolant increases accordingly, its temperature increases, the vapor pressure in the expansion tank 6 increases. At the same time, steam pressure rises in

цилиндре 19 (фиг.2), сообщенном трубопроводом 23 с расширительным баком 6. Под давлением пара поршень 21 перемещаетс , сжима  пружину 20, и с помощью кривошипного механизма 22 поворачивает органthe cylinder 19 (FIG. 2), connected by pipeline 23 with the expansion tank 6. Under the pressure of steam, the piston 21 moves, compressing the spring 20, and with the help of the crank mechanism 22 rotates the body

17 переключени  контуров из второго положени  в третье положение (фиг.7), в котором происходит сообщение четвертого и третьего каналов, первого и второго каналов через регул тор 9 циркул ции.17 switching circuits from the second position to the third position (Fig. 7), in which the fourth and third channels, the first and second channels are communicated through the circulation regulator 9.

При нахождении органа 17 переключени  контуров в третьем положении циркул ци  охлаждающей жидкости осуществл етс  в следующей последовательности (фиг.1,7).When the circuit switching body 17 is in the third position, the coolant is circulated in the following sequence (Fig. 1.7).

Нагрета  до температуры кипени  охлаждающа  жидкость из расширительного бака 6 по трубопроводу 7 через термостат 5, радиатор 4, где температура жидкости понижаетс , поступает на вход насоса 3, затемThe coolant from the expansion tank 6 is heated to the boiling point through line 7 through the thermostat 5, the radiator 4, where the temperature of the liquid decreases, enters the inlet of the pump 3, then

насосом 3 по четвертому каналу 16 подаетс  в полость корпуса 11 регул тора 9 циркул ции , где органом 17 переключени  контуров направл етс  по перепускному трубопроводу 1,5 и третьему каналу 14 в полость рубашКИ .2 охлаждени  блока цилиндров. Затем, охладив втулку цилиндра 40, она поступает в рубашку 1 охлаждени  головки блока цилиндра , откуда, нагрета  до температуры кипени , по первому каналу 12 поступает вthe pump 3 through the fourth channel 16 is supplied to the cavity of the housing 11 of the circulation regulator 9, where the circuit switching authority 17 is guided along the bypass pipeline 1.5 and the third channel 14 to the jacket cavity. 2 of the cooling of the cylinder block. Then, after cooling the sleeve of the cylinder 40, it enters the jacket 1 for cooling the cylinder head, from where it is heated to the boiling point, through the first channel 12 enters the

полость корпуса 11 регул тора 9 циркул ции , откуда органом 17 переключени  контуров направл етс  по второму каналу 13 в расширительный бак 6.the cavity of the housing 11 of the circulation regulator 9, from where the circuit switching authority 17 is guided along the second channel 13 to the expansion tank 6.

При третьем положении регул тора 9At the third position of the regulator 9

циркул ции температура охлаждающей жидкости, определ ема  термометром 38 на выходе из рубашки головки блока цилиндра , соответствующа  температуре кипени  жидкости при давлении, определ емом манометром 37, будет выше температуры на входе в рубашку 2 охлаждени  блока цилиндров , определ емой термометром 39.Circulation of the coolant temperature determined by the thermometer 38 at the outlet of the jacket of the cylinder head, corresponding to the boiling point of the liquid at a pressure determined by the pressure gauge 37, will be higher than the temperature at the entrance to the cooling jacket 2 of the cylinder block, determined by the thermometer 39.

блока цилиндра, совпадающей с направлением свободной конвекции, температура охлаждающей жидкости и поверхностей охлаждени  повышаетс  в направлении движени  охлаждающей жидкости от втулки цилиндра 40 к головке цилиндра. При этом происходит снижение температуры втулки цилиндра 40 и температуры масла на поверхност х трени  втулки цилиндра 0 и поршн  41. Снижение в зкости масла не происходит, и сохран етс  жидкостное трение поршн  41 во втулке цилиндра 40. Снижение температуры поверхностей охлаждени  втулки цилиндра 40 приводит к снижению температуры воздушного зар да , увеличению его плотности, вследствие этого к повышению коэффициента наполнени  и, следовательно, к более полному сгоранию топлива, подаваемого форсункой 43. В результате КПД двигател  при увеличении мощности повышаетс .the cylinder block coinciding with the direction of free convection, the temperature of the coolant and the cooling surfaces increases in the direction of the coolant from the sleeve 40 to the cylinder head. When this occurs, the temperature of the sleeve 40 of the cylinder 40 and the temperature of the oil on the friction surfaces of the sleeve of cylinder 0 and piston 41 decrease. The viscosity of the oil does not decrease and the fluid friction of the piston 41 in the sleeve of cylinder 40 remains. A decrease in the temperature of the cooling surfaces of the sleeve of cylinder 40 causes lowering the temperature of the air charge, increasing its density, consequently, increasing the filling ratio and, consequently, to a more complete combustion of the fuel supplied by the nozzle 43. As a result, the efficiency of the engine with ichenii power increases.

Работа системы жидкостного охлаждени  во втором варианте (фиг.З, 4, 8) осуществл етс  аналогично описанному выше, Отличие состоит в том, что при дальнейшем повышении мощности двигател  до максимальной при максимальной подаче топлива через форсунку 43 повышаетс  температура охлаждаемых поверхностей головки цилиндра и втулки цилиндра 40, соответственно увеличиваетс  количество тепла, отводимого охлаждающей жидкостью. Температура ее увеличиваетс , давление пара в расширительном баке 6, измер емое манометром 37, возрастает. Одновременно повышаетс  давление пара в цилиндре 19 (фиг.З, 4), сообщенном трубопроводом 23 с расширительным баком 6. Под давлением пара поршень 21 перемещаетс , сжима  пружину 20 на полный ход, при этом происходит сообщение расширительного бака 6 трубопроводом 23 через цилиндр 19, трубопровод 33. с дополнительной емкостью 32. Пар перетекает из расширительного бака 6 в дополнительную емкость 32 и там конденсируетс . Направление движени  пара в приводе tO показано стрелками на фиг.З. Давление в расширительном баке 6 регулируетс  усилием пружины 20 на поршень 21. При полном ходе поршн  21 кривошипным механизмом 22 орган 17 переключени  контуров поворачиваетс  до упоров 31 в четвертое положение, при котором зазор 30 перекрываетс  упорами 31, и перетекание жидкости через зазор 30 прекращаетс  {фиг.З. 8).The operation of the liquid cooling system in the second embodiment (Fig. 3, 8) is carried out similarly to that described above. The difference is that with a further increase in engine power to maximum with maximum fuel flow through the nozzle 43, the temperature of the cooled surfaces of the cylinder head and bushing increases. cylinder 40, respectively, increases the amount of heat removed by the coolant. Its temperature increases, the vapor pressure in the expansion tank 6, measured by the pressure gauge 37, increases. At the same time, the steam pressure in the cylinder 19 (Fig. 3, 4) connected by pipe 23 to the expansion tank 6 increases. Under the pressure of steam, the piston 21 moves, compressing the spring 20 for a full stroke, and the expansion tank 6 is connected by pipe 23 through cylinder 19, conduit 33. with an additional capacity of 32. The steam flows from the expansion tank 6 into the additional capacity 32 and condenses there. The direction of movement of steam in the drive tO is indicated by the arrows in FIG. 3. The pressure in the expansion tank 6 is controlled by the force of the spring 20 on the piston 21. At full stroke of the piston 21 by the crank mechanism 22, the circuit switching body 17 rotates up to the stops 31 to the fourth position, in which the gap 30 is blocked by the stops 31, and the flow of fluid through the gap 30 stops {Fig .З. eight).

счет выделени  скрытой теплоты парообразовани  возрастает, при этом не требуетс  увеличени  мощности охладител  и насоса. Длительность работы двигател  на максимальной мощности зависит от обьема расширительного бака 6 и запаса охлаждающей жидкости в нем. При снижении уровн  охлаждающей жидкости на величину допускаемого перепада hi (фиг.4}the expense of the latent heat of vaporization increases, without increasing the power of the cooler and the pump. The duration of engine operation at maximum power depends on the volume of the expansion tank 6 and the supply of coolant in it. With a decrease in the level of the coolant by the value of the allowed difference hi (figure 4}

0 мощность двигател  снижают до номинальной , температура охлаждающей жидкости понижаетс , снижаетс  давление пара в расширительном баке б по манометру 37, снижаетс  давление в цилиндре 19, усилием0 the engine power is reduced to nominal, the coolant temperature is lowered, the vapor pressure is reduced in the expansion tank b on the pressure gauge 37, the pressure in the cylinder 19 is reduced, by force

5 пружины 20 поршень 21 перемещаетс  и выпуск пара прекращаетс  по трубопроводу 33, а кривошипным механизмом 22 орган 17 переключени  контуров поворачиваетс  из четвертого положени  в третье (фиг.З, 7, 8).5 of the spring 20, the piston 21 is moved and the release of steam is stopped through the pipeline 33, and by the crank mechanism 22, the loop switching body 17 rotates from the fourth position to the third (FIGS. 3, 7, 8).

0 Из третьего положени  во второе до остановки двигател  орган 17 переключени  контуров перейти не может, так как (фиг.7 и 6) в этом промежутке происходит изменение направлени  движени  охлаждающей0 From the third to the second position, before the engine stops, the body 17 for switching the circuits cannot pass, since (FIG. 7 and 6), in this gap, the direction of movement of the cooling circuit changes

5 жидкости, а следовательно, и положение, при котором отсутствует циркул ци . Как только уменьшаетс  мощность и снижаетс  давление пара в расширительном баке 6, орган 17 переключени  контуров под усилием пружины 20 и кривошипного механизма 22 начинает поворачиватьс  в сторону второго положени  циркул ци  жидкости через рубашки 1 и 2 охлаждени  блока цилиндров и его головки уменьшаетс , а температура5 fluid, and hence the position in which there is no circulation. As soon as the power decreases and the vapor pressure in the expansion tank 6 decreases, the circuit switching body 17 under the force of the spring 20 and the crank mechanism 22 begins to rotate towards the second position of the circulation of the liquid through the cooling shirts 1 and 2 and the cylinder head

5 начинает повышатьс , повышаетс  давление пара, и вращение органа 17 переключени  контуров прекращаетс . В зависимости от мощности двигател  регулируетс  циркул ционный расход охлаждающей жидкости5 begins to rise, the steam pressure rises, and the rotation of the switching body 17 is stopped. Depending on the engine power, the circulation flow of the coolant is regulated.

0 через рубашки 1 и 2 охлаждени  блока цилиндров и его головку без изменени  циркул ции насосом 3 (фиг.4).0 through jackets 1 and 2 of the cooling of the cylinder block and its head without changing the circulation by pump 3 (Fig. 4).

Таким образом, от холостого хода до максимальной мощности на двигателе поддерживаетс  температура кипени  охлаждающей жидкости на выходе из двигател  и обеспечиваетс  более высокий КПД двигател  по сравнению с КПД двигател  с известной системой жидкостного охлаждени .Thus, from the idling to maximum power, the engine maintains the boiling point of the coolant at the engine outlet and provides a higher engine efficiency than the engine with a known liquid cooling system.

0 После остановки двигател  температура охлаждающей жидкости при остывании снижаетс  ниже температуры кипени , пар в расширительном баке 6 конденсируетс . Давление в расширительном баке 6 становитс  ниже атмосферного. Под атмосферным давлением охлаждающа  жидкость из дополнительной емкости 32 по трубопроводам 34 и 23 через обратный клапан 35 перетекает в расширительный бак 6 до первоначального уровн . Уровень жидкости0 After stopping the engine, the coolant temperature decreases during cooling, below the boiling point, and the steam in the expansion tank 6 condenses. The pressure in the expansion tank 6 becomes below atmospheric. Under atmospheric pressure, the cooling liquid from the additional tank 32 through pipelines 34 and 23 through the check valve 35 flows into the expansion tank 6 to the original level. Fluid level

в расширительном баке 6 контролируетс  по смотровому стеклу 36. В результате расход охлаждающей жидкости на испарение возмещаетс  конденсатом.in the expansion tank 6 is controlled by the viewing glass 36. As a result, the flow of coolant to evaporation is compensated for by condensate.

В варианте (фиг.2, 3) системы жидкостного охлаждени  с руко ткой 25 привода 10 регул тора 9 циркул ции работа системы осуществл етс  аналогично описанной выше . Отличие состоит в том, что вместо автоматического управлени  регул торIn the variant (Fig. 2, 3) of the liquid cooling system with the handle 25 of the actuator 10 of the circulation regulator 9, the operation of the system is carried out similarly to that described above. The difference is that instead of the automatic control, the controller

циркул ции управл етс  вручную, независимо от давлени  в расширительном баке 6. При этом соответственно режиму работы двигател  и его температурному состо нию, определ емому по термометрам 38 и 39, руко тка 25 устанавливаетс  в одно из выбранных положений регул тора 9 циркул ции: первое, второе, третье или четвертое . Затем руко тка 25 закрепл етс  фиксатором 26 в соответствующее глухое отверстие 28, 29 крышки 27 {фиг.2).Circulation is controlled manually, regardless of the pressure in the expansion tank 6. At the same time, according to the engine operating mode and its temperature state determined by thermometers 38 and 39, the handle 25 is set to one of the selected positions of the circulation regulator 9: first , second, third or fourth. Then, the handle 25 is secured with the latch 26 into the corresponding blind hole 28, 29 of the cover 27 (FIG. 2).

/ 3 3d 7/ 3 3d 7

3939

иг.1ig.1

1 22 27 13 Фиг, 2 9 77 221 22 27 13 Fig, 2 9 77 22

9 13 38 7 23 Ч 9 13 38 7 23 H

3232

ФигЛFy

9 ( 79 (7

3131

Фиг.55

37 237 2

////

1212

J/J /

Фаг,6 11 17 иг.7 //7 16 иг.8 j/ 12 Phage, 6 11 17 ig.7 // 7 16 ig.8 j / 12

SU853884455A 1985-04-15 1985-04-15 Internal combustion engine cooling system SU1684533A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853884455A SU1684533A1 (en) 1985-04-15 1985-04-15 Internal combustion engine cooling system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853884455A SU1684533A1 (en) 1985-04-15 1985-04-15 Internal combustion engine cooling system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1684533A1 true SU1684533A1 (en) 1991-10-15

Family

ID=21173212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853884455A SU1684533A1 (en) 1985-04-15 1985-04-15 Internal combustion engine cooling system

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1684533A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536476C2 (en) * 2009-11-09 2014-12-27 Джи Эм Глоубал Текнолоджи Оперейшнз, Инк. Method of controlling switch water pump for water coolant loop in internal combustion engine; internal combustion engine and control unit
RU2575594C2 (en) * 2010-10-05 2016-02-20 Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК Ice with water-cooled turbine and turbine cooling process
RU2592155C2 (en) * 2011-08-23 2016-07-20 ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи Method for operating separated circuit of cooling liquid
RU2605493C2 (en) * 2011-08-23 2016-12-20 ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи Coolant circuit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536476C2 (en) * 2009-11-09 2014-12-27 Джи Эм Глоубал Текнолоджи Оперейшнз, Инк. Method of controlling switch water pump for water coolant loop in internal combustion engine; internal combustion engine and control unit
RU2575594C2 (en) * 2010-10-05 2016-02-20 Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК Ice with water-cooled turbine and turbine cooling process
RU2592155C2 (en) * 2011-08-23 2016-07-20 ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи Method for operating separated circuit of cooling liquid
RU2605493C2 (en) * 2011-08-23 2016-12-20 ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи Coolant circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100308320B1 (en) Thermostat for an automotive engine cooling system
US2731239A (en) Oil cooler cooled by air and fuel
JPS60204923A (en) Water cooling type cooling apparatus of overcharge type internal combustion engine
US5054314A (en) Mechanical fatigue test bench for engine cylinder heads
US4406127A (en) Internal combustion engine with steam power assist
NO843138L (en) DEVICE FOR IMPROVING STARTING OF AN ENGINE
SU1684533A1 (en) Internal combustion engine cooling system
US1992796A (en) Oil temperature regulating device
SE502957C2 (en) Heat storage device at a liquid-cooled internal combustion engine
EP0963510B1 (en) Independent cooling system for internal combustion engines
US2420436A (en) Temperature control for internalcombustion engines
SE444348B (en) DEVICE FOR WOOD-COOLED COMBUSTION ENGINE
RU2109148C1 (en) Combination system of automatic control and regulation of internal combustion engine thermal conditions
US2968292A (en) Marine engine cooling systems
US4605163A (en) Passenger room heating system for use with boiling liquid engine cooling system
US1376086A (en) Automatic cooling system
SU626708A3 (en) Engine with exterior heat supply
US1181144A (en) Cooling system.
RU2043532C1 (en) System for heating internal combustion engine
US2086440A (en) High temperature cooling system for internal combustion engines
US2677357A (en) Cooling system for internal-combustion engines
US1952495A (en) Engine
US2285248A (en) Cooling system for internal combustion engines
US2645212A (en) Temperature control for internalcombustion engines
US5213066A (en) Evaporation cooled internal combustion engine