Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 772 ПУБЛИК Г 01 Р 3/ ГОСУДАР СТВ Е ННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТ ТКРЫТ Ет ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ярославский политехнический институт(56) 1, Авторское свидетельство СССРМ 478951, кл, Р 01 О 714, 1975.2. Заявка Франции М 2388994,кл. Р 01 Р 3/10, опублик, 1978,(54) СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Сущность изобретения: система охлаждения двигателя внутреннего сгорания содержит. последовательно соединенныерубашку охлаждения 1. радиатор 9 и насос6, подключенный напорным патрубком квходу рубашки охлаждения 1 и всасывающим к нижнему бачку радиатора 9, верхний бачок которого соединен с выходом рубашки охлаждения 1 посредством основной магистрали 7 с установленным в ней управляемым клапаном 4, байпасной магистрали 8, подсоединенной одним концом к основной магистрали между управляемым клапаном 4 и выходом рубашки охлаждения 1, а другим концом к всасывающему патрубку насоса 6, и блок управления 3, связанный выходом с управляемым клапаном 4, а входом с датчиком температуры охлаждающей жидкости 2 и режимных параметров двигателя, в байпасной магистрали 8 размещен дополнительный управляемый запорный орган 5, связанный с выходом блока управления 3, выполненный с возможностью изменения проходного сечения независимо от управляемого клапана 4 в основной магистрали 7, 2 ил.Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может бытьиспользовано в системах охлаждения двигателей.Известна система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, регулирующаятепловое состояние двигателя путем изменения циркуляции охлаждающей жидкостичерез рубашку охлаждения двигателя и радиатор, что осуществляется изменениемпроходного сечения клапанов, установленных в основной магистрали, соединяющейрубашку охлаждения срадиатором и жидкостным насосом, и в байпасной магистрали,соединяющей рубашку охлаждения двигателя с жидкостным насосом, минуя радиатор 11, Причем при увеличении проходногосечения одного клапана уменьшают проходное сечение другого. Управление клапанами осуществляется в зависимости оттемпературы охлаждающей жидкости,Основными недостатками этого спосо"ба регулирования является относительноузкий диапазон изменения циркуляции через рубашку охлаждения и постоянство величины потребляемой мощности наперекачивание жидкости в зависимости отвеличины проходного сечения клапанов, чтосказывается на КПД двигателя,Наиболее близкой по технической сущности к заявленной является система охлаждения, осуществляющая регулированиетеплового состояния двигателя посредством автоматического дистанционного управления клапаном, установленным вмагистрали, соединяющей полости двигателя с радиатором 2).Недостатком этой системы охлажденияявляется то, что изменение циркуляции через полости двигателя связано с изменением циркуляции через радиатор. Этозатрудняет обеспечение оптимального режима циркуляции в системах охлаждения своздушно-жидкостными радиаторами.Целью изобретения является расширение диапазона циркуляции охлаждающейжидкости для улучшения характеристикдвигателя по надежности и расходу топли-,ва.Эта цель достигается тем, что в основной магистрали, соединяющей рубашку охлаждения двигателя с радиатором ижидкостным насосом, устанавливается клапан с автоматически изменяемым проходным сечением в зависимости оттемпературы охлаждающей жидкости, измеряемой датчиком. и параметров, характеризующих режим работы двигателя, а такжеразмещением в байпасной магистрали, соединяющей рубашку охлаждения с жидкостным насосом, минуя радиатор, запорногооргана с переменным проходным сечением,управляемым тем же блоком управления,что и клапан в основной магистрали, но не 5 зависимо от этого клапана,На фиг.1 показана схема предлагаемойсистемы охлаждения; на фиг, 2 - . характеристика жидкостного насоса с наложеннымина ее кривыми гидравлического сопротивле 10 ния магистралей системы охлаждения приоазличных положениях клапана и запорного органа.Система охлаждения включает в себярубашку охлаждения двигателя 1, на входе15 в которую установлен датчик температуры2, связанный с блоком управления 3, последний формирует сигнал для управленияклапаном 4 и запорным органом 5, от сочетания проходных сечений которых зависит20 расходная характеристика насоса 6, соединяемого с помощью магистралей 7 и 8 срадиатором 9.Пример конкретного выполнения,При работе двигателя внутреннего сго 2 рания 1 измеряют температуру охлаждающей жидкости датчиком температуры 2,частоту вращения коленчатого вала (на схеме не доказан), нагрузку двигателя путемопределения положения органа топливопоЗО дачи (на схеме не показан), подают результаты измерений в.виде электрическихсигналов нв блок управления 3, в которомформируют значение требуемой температуры в зависимости от частоты вращения и35 нагрузки двигателя, сравнивают полученное значение с измеренным и формируютущ)авляющий сигнал. 8 зависимости от управляющего сиЬала от блока управления 3изменяат проходные сечения клапана 4 и40 запорного органа 5 (в данном примере клапан, аналогичный клапану 4) независимодруг от друга, Напор жидкостного насоса 6в зависимости от величины циркуляции охлаждающей жидкости изменяется по кри 45 вой О, а потребляемая им мощность - покривой 1. При малой нагрузке двигателя иниэвй частоте вращения коленчатого валадвигателя в блоке управления 3 формируютзначение требуемой температуры на уровне50 116-12 ФС, сравнивая это значение с измеренным значением температуры охлаждающей жйдкости, например 60 С, в блокеуправления 3 формируют сигнал на закрытие клапанов 4, 5, При поступлении сигнала55 назакрытиеобоихкаапанов 4,5 дляобеспечения устойчивой работы системы осуществляют циркуляцию через магистраль, вкоторой установлен датчик температуры 2,для чего оставляют в клапане 5 открытымнебольшое проходное сечение для обеспечения безаварийной работы. Сопротивление циркуляции жидкости при этом соответствует кривой 12, величина циркуляции соответствует точке 13 (10 расхода при полностью открытых клапанах), потребляе мая насосом мощность - точке 14 (11% наибольшей потребляемой мощности), По мере увеличения нагрузки двигателя и частоты вращения коленчатого вала двигателя увеличиваются потребности двигателя в тепло отводе, в блоке управления 3 формируют значение требуемой температуры на уровне 90 - 100 С, сравнивая это значение с измеренным значением температуры охлаждающей жидкости, например 80 С, в блоке 15 управления 3 формируют сигнал на открытие клапана 5. Сопротивление циркуляции жидкости при полном открытии клапана 5 соответствует кривой 15, величина циркуляции соответствует точке 16 (56 орасхода 20 при полностью открьтых клапанах), потребляемая насосом мощность - точке 17 (34 наибольшей потребляемой мощности). При дальнейшем увеличении потребности дви. гателя в теплоотводе в блоке управления 3 25 формируют значение требуемой температуры на уровне 85 - 90 С, сравнивая зто значение с измеренным значением температуры охлаждающей жидкости, например 80 С, в блоке управления формируют сигнал на от крытие клапана 4 и закрытие клапана 5.Сопротивление циркуляции жидкости при полном открытии клапана 4 и закрытом клапане 5 соответствует кривой 18, величина циркуляции соответствует точке 19 (63 35 расхода при полностью открытых клапанах), потребляемая насосом мощность - точке 20 (40% наибольшей потребляемой мощности). При необходимости дальнейшей интенсификации теплоотвода от двигателя, 40 когда значение измеренной температуры равно значению требуемой температуры, при открытом клапане 4 открывают клапан 5. Сопротивление циркуляции жидкости при полном открытии клапанов 4 и 5 соответствует кривой 21, величина циркуляции соответствует точке 22 (100 ф, расхода при полностью открытых клапанах), потребляемая насосом мощность - точке 23 (100% наибольшей потребляемой мощности),Использование предлагаемой системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания обеспечивает соответствие интенсивности теплоотвода режиму работы двигателя и сокращение затрат мощности .на циркуляцию охлаждающей жидкости на режимах, не требующих интенсивного теплоотвода. Ф а рм ул а и зоб ре те н ия Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая последовательно соединенные рубашку охлаждения, радиатор и насос, подключенный напорным патрубком к входу рубашки охлаждения, а всасывающим - к нижнему бачку радиатора, верхний бачок которого соединен с выходом рубашки охлаждения посредством основной магистрали с установленным в ней управляемым клапаном, байпасной магистралью, подсоединенной одним концом к основной магистрали между управляемым клапаном и выходом рубашки охлаждения, а другим концом - к всасывающему патрубку насоса, и блок управления, связанный выходом с управляемым клапаном, а выходом - с датчиком температуры охлаждаюЩей жидкости и режимных параметров двигателя, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности, в байпасной магистрали размещен дополнительный управляемый запорный орган, связанный с выходом блока управления, выполненный с возможностью изменения проходного сечения независимо от управляемого клапана в Основной магистрали,772366 Составитель М. ДискинТехред М,Моргентал Реда кто рректор О, Юрковецка Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101Заказ 3825 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5