SU756056A1

SU756056A1 - Internal combustion engine cooling system

Info

Publication number: SU756056A1
Application number: SU772530297A
Authority: SU
Inventors: Anatolij Z Khomich
Original assignee: Kh I Inzh Zheleznodorozh
Priority date: 1977-09-23
Filing date: 1977-09-23
Publication date: 1980-08-15

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, и может найти широкое распределение в транспортных установках с двигате- 5 лями внутреннего сгорания, эксплуатирующихся в холодное время года, для обеспечения постоянной эксплуатационной готовности двигателей внутреннего сгорания, работающих при низ- , θ ких температурах окружающей среды значительную часть времени на холостом ходу, с целью сохранения теплового состояния двигателя и предохранения его системы охлаждения от эамораживания. Вследствие этого увеличиваются эксплуатационный расход тепла и масла, а также интенсивность нагароотложений, снижающих надежность работы двигателя. 20The invention relates to mechanical engineering, namely engine building, and can find a wide distribution in transport installations with internal combustion engines operating during the cold season to ensure constant operational readiness of internal combustion engines operating at low, θ ambient temperatures. a significant part of the time at idle, in order to preserve the thermal state of the engine and protect its cooling system from freezing. As a consequence, increase the operational consumption of heat and oil, as well as the intensity of the soot, reducing the reliability of the engine. 20

Кроме того, особенности эксплуатации двигателей внутреннего сгорания на транспортных установках вызывают необходимость использования 25 их на режимах малых нагрузок, что, при отрицательных температурах атмосферного воздуха, приводит к значительному переохлаждению двигателя, а это также увеличивает эксплуата- ™In addition, the features of operation of internal combustion engines on transport installations necessitate the use of 25 of them at low load conditions, which, at low ambient temperatures, leads to a significant engine overcooling, and this also increases the operation- ™

22

ционный расход топлива и интенсивность нагароотложений.fuel consumption and the intensity of the deposits.

Известна система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая реактор, подключенный к рубашке охлаждения двигателя впускным и сборным коллекторами, емкость, подсоединенную к коллекторам при помощи запорных органов и расположенную в верхней части системы охлаждения, служащую для расширения охлаждающей жидкости при нагреве и вентиляции воздуха из охлаждающей жидкости в атмосферу и обводной трубопровод для выключения из работы радиаторов м·Known cooling system of an internal combustion engine, containing a reactor connected to the engine cooling jacket by inlet and collecting headers, a tank connected to the headers by means of shut-off members and located in the upper part of the cooling system, which serves to expand the coolant during heating and ventilation of air from the coolant to the atmosphere and the bypass line to shut off radiators m ·

Верхнее расположение уравнительной емкости не позволяет обеспечить естественную циркуляцию жидкости через рубашку охлаждения двигателя при его остановке, а уравнительная емкость из-за ее малого объема и отсутствия теплоизоляции не может служить аккумулятором тепла.The upper arrangement of the surge tank does not allow for the natural circulation of fluid through the engine cooling jacket when it is stopped, and the surge tank because of its small volume and lack of thermal insulation cannot serve as a heat accumulator.

Известны системы охлаждения двигателей, содержащие магистраль подачи охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения двигателя в верхний бачок радиатора, трубу, подсоединенную к нижнему бачку радиатора и кKnown engine cooling systems contain a coolant supply line from the engine cooling jacket to the upper radiator tank, a pipe connected to the lower radiator tank and to

33

756056756056

4four

всасывающему патрубку водяного насоса, и перепускную магистраль, соединенную посредством трубопроводов с верхним и нижним бачками радиатора и содержащую термоизолированный аккумулирующий тепло бак, размещенный ниже системы охлаждения двигателя [2]. ³ suction pipe of a water pump, and a bypass line connected via pipelines to the upper and lower radiator tanks and containing a thermally insulated heat storage tank located below the engine cooling system [2]. ³

Однако такая система охлаждения двигателя не позволяет аккумулировать тепло в количестве, необходимом для стабилизации теплового состояния двигателя и достижения‘экономического эффекта - снижения расхода топлива .However, such an engine cooling system does not allow to accumulate heat in the quantity necessary to stabilize the thermal state of the engine and to achieve the economic effect of reducing fuel consumption.

Цель изобретения - повышение топливной экономичности двигателя при эксплуатации в условиях низких тем- 15 ператур окружающей среды путем стабилизации его теплового состояния.The purpose of the invention is to increase the fuel efficiency of the engine during operation at low ambient temperatures by stabilizing its thermal state.

Для достижения поставленной цели в перепускной магистрали и в трубопроводе установлены запорные орга- 20 ны, а термоизолированный бак дополнительно сообщен с всасывающим патрубком водяного насоса магистральной подачи. Кроме того, устройство может быть выполнено так, что отно- 25 шение объема бака к суммарному объему рубашки охлаждения, магистрали и трубопроводов составляет 0,5-4,0.To achieve this goal, shut-off bodies are installed in the bypass line and in the pipeline, and the thermally insulated tank is additionally connected to the suction port of the water pump of the main supply. In addition, the device can be designed so that the ratio of the volume of the tank to the total volume of the cooling jacket, main line and pipelines is 0.5-4.0.

На чертеже представлена схема системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания. 30The drawing shows a diagram of the cooling system of an internal combustion engine. thirty

Система охлаждения содержит рубашку 1 охлаждения, соединенную через магистраль 2 подачи охлаждающей жидкости с верхним бачком 3 обдува- ,емого радиатора 4, трубу 5 с запорным органом 6, подсоединенную к нижнему бачку 7 радиатора 4 и к всасывающему патрубку водяного насоса 8, а также перепускную магистраль 9 с запорным органом 10, соединенную посредством 40 трубопроводов с верхним 3 и нижним 7 бачками радиатора 4 и содержащую термоизолированный аккумулирующий тепло бак 11, размещенный ниже рубашки охлаждения 1 системы и снабженный 45 дополнительно с всасывающим патрубком водяного насоса 8 трубопроводами с запорными органами 12 и 13.The cooling system contains a cooling jacket 1 connected via a coolant supply line 2 to the upper tank 3 of the blown-out radiator 4, pipe 5 with a shut-off member 6 connected to the lower tank 7 of the radiator 4 and to the suction port of the water pump 8, and also the overflow line 9 with a locking body 10, connected via 40 pipelines to the upper 3 and lower 7 tanks of the radiator 4 and containing a thermally insulated heat storage tank 11 placed below the cooling jacket 1 of the system and equipped with 45 sasyvayuschim pipe conduits of the water pump 8 with the locking bodies 12 and 13.

При работе двигателя под нагрузкой, запорный орган 12, находящийся в трубопроводе, соединяющем нижний бачок 7 радиатора 4 и термоизолированный аккумулирующий тепло бак 11 закрывается. Запорные органы 6 и 13 открываются, а запорный орган 10 открывается на некоторую величину, обес-³⁵печивающую отвод части горячей воды из двигателя по трубопроводу 9 в термоизолированный аккумулирующий тепло бак 11, где температура охлаждающей жидкости повышается до уров-£0 ня рабочих температур системы охлаждения.When the engine is under load, the locking member 12 located in the pipeline connecting the lower tank 7 of the radiator 4 and the thermally insulated heat storage tank 11 closes. The locking bodies 6 and 13 are opened, and the valve plug 10 is opened by a certain amount, obes- ³⁵ ensures, removing a portion of the hot water from the engine through conduit 9 to the heat accumulating thermally insulated tank 11, where the coolant temperature increases to levels £ 0 nya system operating temperatures cooling

При остановке двигателя запорные органы 10 и 6 закрываются, а запорные органы 12 и 13 открываются. Так как ^5When the engine is stopped, the locking bodies 10 and 6 are closed, and the locking bodies 12 and 13 are opened. Since ^ 5

наиболее быстро будет остывать радиатор 4, то находящаяся в нем жидкость будет опускаться через запорный орган 12 в термоизолированный аккумулирующий тепло бак 11, а находящаяся в нем более теплая жидкость через запорный орган 13 будет подниматься в двигатель, вследствие чего в системе охлаждения установится естествен-, ная циркуляция жидкости в направлении', указанном стрелками на чертеже, циркуляция жидкости будет поддерживать двигатель в прогретом состоянии.the radiator 4 cools down most quickly, then the liquid in it will descend through the shut-off body 12 into the thermally insulated heat storage tank 11, and the warmer liquid in it through the shut-off body 13 will rise into the engine, as a result of which the cooling system will naturally If the liquid circulates in the direction indicated by the arrows in the drawing, the circulation of the liquid will keep the engine warm.

В случае необходимости в зависимости от температуры окружающей среды термои'золированный аккумулиру- ющий тепло бак 11 может быть отключен от системы охлаждения путем закрытия запорных органов 10, 12, 13 и открытия запорного органа 6 в трубопроводе 5. Тогда охлаждающая жидкость будет циркулировать по контуру: двигатель 1, магистраль. 2 подачи охлаждающей жидкости, радиатор 4, трубопровод 5, всасывающий патрубок водяного насоса 8.If necessary, depending on the ambient temperature, the thermally insulated heat storage tank 11 can be disconnected from the cooling system by closing the locking bodies 10, 12, 13 and opening the locking body 6 in the pipeline 5. Then the coolant will circulate around the circuit: engine 1, line. 2 coolant, radiator 4, pipe 5, the suction pipe of the water pump 8.

При работе двигателя на малых нагрузках, когда при низких температурах атмосферного воздуха может происходить переохлаждение работающего двигателя, запорные органы 10, 12 и 13 открываются на величину, обеспечивающую подпитку системы охлажденного дизеля горячей водой из бака 11, что в течение- некоторого времени предохраняет дизель от резкого переохлаждения.When the engine is operated at low loads, when at low ambient air temperatures a supercooling of the operating engine may occur, the locking bodies 10, 12 and 13 open to an amount that makes the cooled diesel system fill up with hot water from the tank 11, which for some time prevents the diesel engine from sharp hypothermia.

Большой объем охлаждающей жидкости в дополнительной емкости позволяет утилизировать тепло, отводимое от двигателя в период его работы под нагрузкой, и, вследствие ее нижнего расположения, при остановках двигателя может быть использована естественная циркуляция охлаждающей жидкости для подогрева системы охлаждения накопленным в аккумуляторе теплом, исключая или сокращая время работы двигателя на холостом ходу для прогрева и уменьшая охлаждение двигателя при работе на малых нагрузках путем добавки части горячей жидкости .A large amount of coolant in additional capacity allows to utilize the heat removed from the engine during its operation under load, and, due to its lower location, when the engine stops, natural circulation of coolant can be used to warm the cooling system by the accumulated heat in the battery, eliminating or reducing engine idle time for warming up and reducing engine cooling when operating at low loads by adding a portion of hot liquid.

Такая система охлаждения является простой и надежной в эксплуатации и позволяет значительное время сохранять двигатель в прогретом состоянии, в период остановок, не прибегая к работе его на холостом ходу в холодное время года, снизить скорость остывания при работе в режиме холостого хода и на малых нагрузках.Such a cooling system is simple and reliable in operation and allows a considerable time to keep the engine warm, during shutdowns without resorting to idling during the cold season, to reduce the cooling rate when operating in idle mode and at low loads.

Claims

Claim

1. Engine cooling system

internal combustion containing coolant supply line

five

756056

6

from the engine cooling jacket to the upper radiator tank, a pipe connected to the lower radiator tank and to the water pump suction inlet, and an overflow manifold connected through pipelines to the upper and lower radiator tanks and containing a thermally insulated heat accumulating tank located below the engine cooling system, characterized by the fact that, in order to increase the fuel efficiency of the engine when operating in low ambient temperatures by stabilizing its thermal state in the bypass

shut-off parts are installed in the mains and in the pipeline, and the thermally insulated tank is additionally connected to the suction inlet of the water pump by a supply line.

5 2. Pop. 1 system, characterized in that the ratio of the volume of the tank to the total volume of the cooling jacket of the main line and pipelines is 0.5-4.0.

(d