UA133978U - Спосіб покращення роботи радіатора та зниження температури викидних газів двигунів наземних транспортних засобів - Google Patents

Abstract

Спосіб покращення роботи радіатора та зниження температури викидних газів двигунів наземних транспортних засобів полягає у відборі щонайменше частини охолоджуючого повітря після радіатору та його подачі до вихрової труби, в якій повітря розділяється на теплий та холодний потоки. Застосовують низьконапірну вихрову трубу; одну частину повітря з вихрової труби змішують із потоком повітря, що подається на радіатор, а іншу частину повітря, з вихрової труби змішують з викидними газами двигуна; при цьому вибір холодної або теплої частини розділеного у вихровій трубі повітря, що йде на змішування, здійснюють залежно від температури довколишнього повітря.

Description

Корисна модель належить до двигунів внутрішнього згоряння наземних транспортних засобів, а саме, двигунів внутрішнього згоряння з радіаторною системою охолодження.

Запропонована корисна модель дозволяє підвищити надійність функціонування системи двигуна у різних погодних та кліматичних умовах та зменшити шкідливі викиди у довкілля за рахунок зменшення температури викидних газів.

Відомий спосіб для циркуляції викидних газів через вихрову трубу з метою охолодження викидних газів двигуна внутрішнього згоряння (патент США Мо б 895 752 від 24 травня 2005р.,

М.Кл. РО02Н33/44; РО2М25/06) (1), який полягає у подачі викидних газів після камери згоряння до вихрової труби та розподілення цього потоку на гарячий потік та відносно холодний потік.

Гарячий потік подається на турбіну турбонаддувального пристрою, а відносно холодний потік змішується із повітрям після компресору турбонаддувального пристрою. Суттєвим недоліком цього способу є обмеженість його застосування, а також неможливість застосування в системах двигунів із радіаторним охолодженням.

Відомий також спосіб охолодження повітря, що забирається із довкілля у двигун внутрішнього згоряння (патент США Мо 7 198 036 від З квітня 2007 р., М.Кл. ЕО2М15/00) |21, який полягає у використанні вихрової труби для розділення повітря, яке подається на неї з повітряного компресора, тобто під високим тиском. У вихровій трубі потік повітря розподіляється на холодну та гарячу частини. Холодна частина повітря з вихрової труби подається в систему двигуна. Суттєвими недоліками способу є підвищена енергоємність, обумовлена застосуванням компресора та неможливість забезпечення нормального функціонування системи охолодження двигуна в умовах низьких температур навколишнього повітря.

Відомий спосіб охолодження повітря, що забирається із навколишнього середовища у двигун транспортного засобу (патент США Мо 9 683 528 від 20 червня 2017 р., М.Кл. ЕО1М3/00,

ЕО2М35/00) ІЗ), вибраний за прототип, який полягає у тому, що повітря, стиснуте у компресорі, подається на теплообмінник забірного повітря системи двигуна, після якого поступає у вихрову трубу, в якій розподіляється на холодну та гарячу частини. Холодна частина повітря подається знову на компресор, де змішується із навколишнім повітрям, а гаряча частина змішується з викидними газами двигуна. Суттєвими недоліками прототипу є підвищена енергоємність

Зо двигуна, а також те, що тепло гарячої частини повітря після вихрової труби не використовується.

Задача корисної моделі: - підвищити надійність функціонування системи двигуна у різних погодних та кліматичних умовах; - зменшити рівень шкідливих викидів у довкілля; - зменшити рівень енергоємності двигуна.

Поставлена задача вирішується тим, що відібране після радіатору повітря направляють на низьконапірну вихрову трубу, в якій повітря розподіляється на холодну та теплу частини. Одну частину повітря з вихрової труби змішують із потоком повітря, що йде на радіатор, а іншу частину повітря змішують з викидними газами двигуна. Вибір холодної або теплої частини розділеного у вихровій трубі повітря, що йде на змішування, здійснюють залежно від температури навколишнього повітря.

Корисну модель, що пропонується, проілюстровано відповідними кресленнями.

На фіг. 1 зображено принципову схему здійснення способу покращення роботи радіатора та зниження температури викидних газів двигунів наземних транспортних засобів, що заявляється.

На фіг. 2 схематично зображено розподіл частин повітря після вихрової труби при високій температурі навколишнього середовища.

На фіг. 3 схематично зображено розподіл частин повітря після вихрової труби при низькій температурі навколишнього середовища.

Спосіб покращення роботи радіатора та зниження температури викидних газів двигуна наземного транспортного засобу згідно корисної моделі здійснюється наступним чином: потік повітря з навколишнього середовища 1 поступає у радіатор 2 за допомогою вентилятора 3, у радіаторі бере тепло від охолоджуючої рідини ОР двигуна та поступає на низьконапірну вихрову трубу 4. У вихровій трубі 4 завдяки ефекту Ранка-Хілша (4) потік повітря розподіляється на дві частини: холодне повітря ХП та тепле повітря ТП. При високій температурі навколишнього середовища холодна частина повітря ХП поступає на вхід радіатору 2, де змішується з повітрям навколишнього середовища і знижує температуру охолоджуючої рідини ОР, що йде із радіатору 2 на охолодження двигуна. Тепле повітря ТП поступає до тракту викидних газів 5, де змішується з викидними газами двигуна. Особливість низьконапірної вихрової труби полягає в тому, що бо температура теплого повітря ТП значно менша, ніж температура викидних газів після камери згоряння двигуна, таким чином при змішуванні у тракті викидних газів 5 температура суміші зменшується, що приводить до зменшення шкідливих викидів, особливо оксидів азоту. У цьому режимі клапан 6 та клапан 8 відкриті, а клапан 7 та клапан 9 закриті. При низькій температурі навколишнього середовища тепла частина повітря ТП поступає на вхід радіатору 2, де змішується з повітрям навколишнього середовища і підвищує середню температуру повітряної суміші, що поступає на радіатор. Це дозволяє підтримувати значення теплофізичних параметрів охолоджуючої рідини ОР на тому рівні, що забезпечує турбулентний режим течії охолоджуючої рідини у радіаторі та не дає зниження коефіцієнту тепловіддачі від охолоджуючої рідини, а також запобігає локальному замороженню охолоджуючої рідини у радіаторі. Холодна частина повітря ХП після вихрової труби поступає на змішування до тракту викидних газів та знижує температуру викидних газів транспортного засобу. При цьому клапани 7 та 9 є відкритими, а клапани 6 та 8 є закритими.

Корисний ефект полягає у підвищенні надійності функціонування системи двигуна у різних погодних та кліматичних умовах, зменшенні рівня шкідливих викидів у довкілля та зменшенні рівня енергоємності двигуна.

Джерела інформації: 1. Меїйной апа аррагаїшв5 їог ехпайвзі да5 гесіксшайоп сооїїпуд ивіпа а мойех їШре ї0 соо) гесігсцаїєд ехпацйві дазев5. 05 Раїепі Мо.6 895 752, раїепівй Мау, 24, 2005, Іпі.СІ. ЕО02833/44, брр. 2. зубвієт апа теїнод ог сооїїпа аїг іптаке. О5 Раїепі Мо. 7 198 036, раїепієд Аргії 3, 2007, Іпі.

СІ. РО2М15/00, брр.

З. Аррагайиз ог сооїїпу мепйісіє іпіаКе аїг їетрегайшге апі теїной ивіпд Ше зате. О5 Раїепі

Мо. 9 683 528, раїепівй дипе 20, 2017, Іпі.СІ. Е01М3/00, Е02М35/00, 11рр. 4. А.П. Меркулов. Вихревой зффект и его применениєе в технике. - М.: "Машиностроение", 1969, 126 с.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб покращення роботи радіатора та зниження температури викидних газів двигунів наземних транспортних засобів, що полягає у відборі щонайменше частини охолоджуючого Зо повітря після радіатору та його подачі до вихрової труби, в якій повітря розділяється на теплий та холодний потоки, який відрізняється тим, що застосовують низьконапірну вихрову трубу; одну частину повітря з вихрової труби змішують із потоком повітря, що подається на радіатор, а іншу частину повітря, з вихрової труби змішують з викидними газами двигуна; при цьому вибір холодної або теплої частини розділеного у вихровій трубі повітря, що йде на змішування, здійснюють залежно від температури довколишнього повітря.

   7 6 ХП тп 8 З 1.

   Фіг. 1

   Довколишне повітря: висока температура Вихрово трУБа Холодне повітря у Тепле повітря Змішувоння | І Зміуування з потоком | з вИиКиДНиМи перед родіатором | газами

   Фіг. 2

   Довколишнє повітря! низько темперотура 000 Вихрова труБО Холодне повітря Тепле повітря 00 Змішування І Змішування з вИиКиИДНиМИ Із потоком газами І перед родіатором

   Фіг. З