Система испарительного охлаждения крышки цилиндра двигателя внутреннего сгорания

9) (Н) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК САНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ о мавик/2 3 2 ОХ- ИГАГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4781958/06 (22) 15.01.90 (46) 15.04,92. Бюл, М 14 (71) Брянский институт транспортно шиностроения (72) В,И. Евенко, Г.Л. Васильеви В. Г, Но (53) 621.43-222,3(088,8) (56) Патент США 4499866, кл. Р 01 Р 3 Е 01 Р 3/22 (123/41, 21), 1985.Патент США %4721071, кл. Р 01 Р (123/41. 21), 1988.Патент США М 4656974, кл. Р 01 (123/41. 21), 1987. (54) СИСТЕМА ИСПАРИТЕЛ Ь НОГ ЛАЖДЕНИЯ КРЫШКИ ЦИЛИНДРАД ТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к двигателестроению, повышает надежность и снижает металлоемкость системы. Система содержит внутреннюю полость (ВП) 1 крышки 2, частично заполненную охлаждающей жидкостью (ОЖ). Уровень ОЖ контролируется датчиком 5. ВП 1 соединена с компенсационным бачком 4 через датчик 6 давления пара во ВП 1 и регулируемый запорный клапан(РЗК) 7. Во ВП 1 над ОЖ установлен конденсатор 3 пара, который через РЗК 12 подключен к системе отвода тепла. Датчики 5 и 6 и РЗК 7 и 12 подключены к автоматическому органу 8 управления. 1 ил.Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к системам охлаждения крышекцилиндров двигателя внутреннего сгорания.Известна система испэрительного охлаждения двигателя внутреннего сгорания(ДВС), содержащая последовательно соединенные внутреннюю полость крышки цилиндра, частично заполненнуюохлаждающей жидкостью, ресивер пара,адиабатный компрессор, конденсатор парас системой отвода теплоты, зарубашечноепространство втулки цилиндра, соединенное с внутренней полостью крышки цилиндра,Недостатки описанной испарительной системы охлаждения заключаются вбольшой металлоемкости из-за наличия ресивера пара, адиабатного компрессора сприводом, корпуса конденсатора, паровогои водяного трубопроводов, а также в низкойнадежности, обусловленной сложностьюсистемы конденсации пара и возврата конденсата,Известна также система испарительного охлаждения ДВС, содержащая последовательно соединенные внутреннююполость крышки цилиндра, частично заполненную охлаждающей жидкостью, конденсатор пара с системой отвода теплоты,выносной резервуар для охлаждающейжидкости, водяной насос с приводом, рубашка охлаждения блока цилиндров, соединенная с внутренней полостью крышкицилиндра, датчики уровня, температуры охлаждающей жидкости и давления пара вкрышке цилиндра,Недостатки этой испарительной системы охлаждения заключаются также в большой металлоемкости из-за наличия корпусаконденсатора, обслуживаемого вентилятором с электрическим приводом, парового иводяного трубопроводов, а также в низкойнадежности, обусловленной сложностьюсистемы конденсации пара и возврата конденсата,Наиболее близким к изобретению является испарительная система охлаждения Ч. образного ДВС, содержащая внутреннююполость крышки цилиндра, частично заполненную охлаждающей жидкостью, конденсатор пара с системой отвода тепла,компенсационный бачок, соединенный трубопроводами с внутренней полостью крышки цилиндра, датчики уровня охлаждающейжидкости в крышке цилиндра, водяной насос с приводом для перекачки конденсатаили пополнения из компенсационного бачка, регулируемые запорные клапаны, уста новленные на трубопроводах подачи конденсата или охлаждающей жидкости из компенсационного бачка в зарубашечное пространство втулки цилиндра, автоматический орган управления, связанный с датчиками, клапанами и приводомнасоса,Однако и для данной системы характерны большая металлоемкость из-зэ наличия корпуса конденсатора, водяного насоса с приводом, парового и водяного трубопроводов,5 10 жидкости 5 и давления пара 6, регулируемый запорный клапан 7 и автоматический орган 8 управления,Внутренняя полость 1 частично запоинена охлаждающей жидкостью, уровень которой контролируется датчиком 5. Компенсационный бачок 4 соединен с внутренней полостью 1 крышки 2 трубопро 50 водом 9 сброса пара и трубопроводом 10 подачи охлаждающей жидкости, На трубоп роводах 9 и 10 соответственно установлены датчик 6 давления парэ во внутренней полости и регулируемый запорный клапан 7,Конденсатор пара 3 установлен во внутренней полости 1 крышки 2, расположен над охлаждающей жидкостью и подключен трубопроводом 11 через регулируемый запорный клапан 12 и трубопроводом 13 к 55 системе отвода тепла. а также низкая надежность, обусловленнаясложностью системы конденсации пара ивозврата конденсата.Цель изобретения - повышение надеж 15 ности и снижение метэллоемкости.Поставленная цель достигается тем, чтов системе испарительного охлаждениякрышки цилиндра двигателя внутреннегосгорания, содержащей внутреннюю по 20 лость крышки цилиндра, частично заполненную охлаждающей жидкостью,конденсатор пара с системой отвода тепла,компенсационный бачок, соединенный трубопроводами с внутренней полостью крыш 25 ки, датчики уровня охлаждающей жидкостии давления пара во внутренней полостикрышки, регулируемый запорный клапан,через который полость соединена с компенсационным бачком, и автоматический орган30 управления, связанный с датчиками и клапаном, конденсатор пара установлен вовнутренней полости крышки и расположеннад охлаждающей жидкостью,На чертеже представлена схема пред 35 ложенной системы испарительного охлаждения крышки цилиндра.Система содержит внутреннюю полость1 крышки 2, конденсатор пара 3 с системойотвода тепла (не показана), компенсацион 40 ный бачок 4, датчики уровня охлаждающей1726806 Формула изобретения Система испарительного охлаждения крышки цилиндра двигателя внутреннего сгорания. содержащая внутреннюю полость крышки цилиндра, частично заполненную охлаждающей жидкостью, конденсатор пара с системой отвода тепла, компенсационный бачок, соединенный трубопроводами с внутренней полостью крышки, датчики уровня охлаждающей жидкости и давления пара во внутренней полости крышки, регулируемый запорный клапан, через который полость соединена с компенсационным бачком, и автоматический орган управления, связанный с датчиками и клапаном, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения металлоемкости, конденсатор пара установлен во внутренней полости крышки и расположен над охлаждающей жидкостью. Составитель Г. Васильев Редактор М, Келемеш Техред М,Моргентал Корректор О, КравцоваЗаказ 1263 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Датчики 5 и 6 и регулируемые эапорные клапаны 7 и 12 подключены к автоматическому органу 8 управления.Система испарительного охлаждения крышки цилиндра работает следующим об разом.При запуске двигателя давление пара охлаждающей жидкости во внутренней полости 1 крышки 2 отсутствует и по сигналу датчика б автоматический орган 8 управле ния перекрывает регулируемый эапорный клапан 12 на трубопроводе 11 системы отвода тепла, что обеспечивает быстрый прогрев днища крышки 2 цилиндра и охлаждающей жидкости во внутренней по ласти 1 крышки 2.С появлением кипящего слоя на границе между охлаждающей жидкостью и днищем .крышки 2 начинается интенсивное образование пара и его давление во внут ренней полости 1 повышается. При достижении расчетного давления датчик 6 давления пара подает сигнал на автоматический орган 8 управления, который открывает регулируемый запорный клапан 12 на 25 трубопроводе 11,.и конденсатор 3 пара подключается к системе отвода тепла.Под действием охлаждающей жидкости, поступающей в конденсатор 3 пара, происходит конденсация пара во внутрен ней полости 1 крышки 2. В процессе парообраэования уровень охлаждающей жидкости во внутренней полости 1 уменьшается, что контролируется датчиком 5, по сигналу которого автоматический орган 8 35 управления открывает регулируемый запорный клапан 7 и охлаждающая жидкость из компенсационного бачка 4 по трубопроводу 10 поступает во внутреннюю. полость 1.При достижении заданного уровня по 40 сигналу датчика 5 автоматический орган управления 8 закрывает регулируемый запорный клапан 7, и поступление охлаждающей жидкости из компенсационного бачка 4 во внутреннюю полость 1 прекращается. 45Г 1 ри работе двигателя на установившемся режиме процессы, протекающие в системе испарительного охлаждения крышки цилиндра, стабилизируются,При снижении нагрузки двигателя тепловой поток в днище крышки 2 снижается,В результате уменьшается интенсивность образования пара во внутренней полости 1 крышки 2, а следовательно, и давление пара, По сигналу датчика 6 давления автоматический орган 8 управления перекрывает частично или полностью регулируемый запорный клапан 12 на трубопроводе 11 системы отвода тепла, что обеспечивает снижение интенсивности конденсации пара во внутренней полости 1 крышки 2 и повышение давления пара.Установка конденсатора пара во внутреннюю полость крышки цилиндра обеспечивает повышение надежности крышки в связи со значительным конструктивным упрощением системы конденсации пара и возврата конденсата, которые осуществляются во внутренней полости крышки цилиндра, а также снижение металлоемкости вследствие исключения водяного насоса с приводом для возврата конденсата, парового и водяного трубопроводов,