Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 177 А 1 9) 5)5 Р 01 Р 3/2 И И РЕТ ков о СССР1988.ИЯ ДВИГА ЛЯ ется в и устаполоФ 113 УЬ ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВОГОСПАТЕНТ СССР) ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(54) СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Сущность изобретения заключаследующем: выход терморегуляторановленного на выходе жидкости из стей 10 охлаждения двигателя, посредством обводной магистрали 13 сообщен со сливной емкостью 1 радиаторов 12 и 17, приводы вентиляторов 6 и 7 радиаторов 12 и 17 соединены с датчиками 26 и 27 температуры, установленными соответственно на выходах жидкости из двигателя и из охладителя 16 наддувочного воздуха. На входе масла в охладитель 15 установлен терморегулятор, вход которого сообщен с системой смазки двигателя, а выходы - с входом охладите;.15 и перепускным патрубком масла, соед ненный с возвратной магистралью масла иэ охладителя в двигатель. 1 ил.циркуляционный насос, две сливные магис 50 55 Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания,Известна система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая горячий контур с полостями охлаждения двигателя, терморегулятором, первым радиатором и жидкостным насосом, холодный контур с циркуляционным наСосом, охладителями масла и наддувочного воздуха, вторым радиатором и терморегулятором, два межконтурных перепуска, соединяющие каждый выход терморегулятора одного контура с входом насоса другого контура, емкость для слива жидкости, расположенную ниже радиаторов и разделенную перегородкой с каналами на две части, каждая из которых соединена с радиатором и через обратный клапан с насосом одного из контуров ЯНедостатком этой системы является то, что, обеспечивая оптимальную температуру охлаждающей жидкости и масла двигателя, не удается при этом обеспечить оптимальную температуру наддувочного воздуха, охлаждаемого той же жидкостью, что и масло. Это приводит к некоторому перегреву наддувочного воздуха, что ухудшает экономичность и приемистость двигателя при зимней эксплуатации,Целью настоящего изобретения является повышение эффективности двигателя,Укаэанная цель достигается тем, что в известной системе охлаждения двигателя, содержащей горячий контур циркуляции охлаждающей жидкости, включающий соединенные трубопроводом полости охлаждения двигателя, первый радиатор с входным и выходным коллекторами, жидкостный насос и терморегулятор в виде трех- ходового клапана с одним входом и двумя выходами, холодный контур циркуляции охлаждающей жидкости, включающий соединенные при помощи трубопроводов второй радиатор с входным и выходным патрубками, охладитель масла с входом и выходом масла, охладитель наддувочного воздуха,трали с обратными клапанами, два пэроотводящих канала, магистраль межконтурного перепуска, датчик температуры охлаждающей жидкости, емкость для слива охлаждающей жидкости с паровоздушным клапаном, установленную ниже уровня радиаторов, имеющую внутреннюю перегородку с каналами в верхней части, разделяющую емкость на две полости, одна из которых подсоединена к выходному коллектору первого радиатора и при помощи одной из сливных магистралей к всасываю.5 10 15 20 25 30 35 40 45 щему патрубку жидкостного насоса. другая полость емкости сообщена с выходным патрубком второго радиатора и при помощи другой сливной магистрали подсоединена к всасывающему патрубку циркуляционного насоса, причем датчик температуры охлаждающей жидкости установлен в горячем контуре циркуляции на выходе из полостей охлаждения двигателя, трубопроводы обоих контуров выполнены с изгибами, имеющими верхние точки контуров, к последним подсоединены пароотводящие каналы. вторые концы которых подключены к емкости, терморегулятор подсоединен своим входом к выходу охлаждающей жидкости из двигателя и одним выходом к входному коллектору первого радиатора, система охлаждения дополнительно снабжена вторым датчиком температуры охлаждающей жидкости, обводной магистралью, перепускным патрубком, двумя вентиляторами с приводами соответственно от первого и второго датчиков температуры охлаждающей жидкости и регулятором температуры масла, причем вход и выход охладителя масла связаны между собой посредством перепускного патрубка, второй датчик температуры охлаждающей жидкости установлен во входном патрубке второго радиатора, первый вентилятор расположен вблизи первого радиатора, второй вентилятор - вблизи второго радиатора. регулятор температуры масла подключен с одной стороны к входу охладителя масла, а с другой к перепускному патрубку, а обводная магистраль подсоединенэ входом к второму выходу терморегулятора и выходом к емкости для слива охлаждающей жидкости, а магистраль межконтурного пере- пуска подсоединена своим входом к обводной магистрали и выходом к всасывающему патрубку циркуляционного насоса.Кроме того, привод вентилятора второго радиатора (холодного контура) может быть соединен с датчиком температуры, установленным на выходе воздуха из охлэдителя наддувочного воздуха.На схеме показана система охлаждения двигателя,Система содержит горячий 1 и холодный 2 контуры циркуляции охлаждающей жидкости, магистраль 3 межкантурного перепуска, емкость 4 с паровоздушным клапаном 5, вентиляторы 6 и 7, регулятор 8 температуры масла в системе смазки,Горячий контур 1 включает в себя последовательно соединенные жидкостный насос 9, полости 10охлаждения двигателя, терморегулятор в виде трехходового клапана 11, первый радиатор 12 и обводную магистраль 13, 1779757Холодный контур 2 включает в себя последовательно соединенные трубопроводом циркуляционный насос 14, охладители 15 и 16 масла и наддувочного воздуха, второй радиатор 17, Насосы Э и 14 расположены не выше радиаторов 12 и 17,Емкость 4 разделена перегородкой 18 с каналом 19 на две полости: с одной иэ них трубопроводом соединены первый радиатор 12 и через обратный клапан 20 вход жидкостного насоса 9 этого контура, с другой полостью емкости соединены второй радиатор 17 и через обратный клапан 21 вход циркуляционного насоса 14.Горячий 1 и холодной 2 контуры содержат изгибы 22 и 23 трубопровода, являющиеся верхними точками контуров и соединенные с емкостью 4 пара- и воздухоотводящими каналами 24 и 25.Привод вентилятора б первого радиатора 12 управляется от датчика 26 температуры, установленного на выходе охлаждающей жидкости из полостей 10 двигателя, Привод вентилятора 7 второго радиатора 17 управляется от датчика 27 температуры охлаждающей жидкости на выходе ее из охладителя 16 наддувочного воздуха или как вариант от датчика температуры, установленного в наддувочном воздухе на выходе иэ охладителя 16 (на схеме не показано),Регулятор 8 температуры масла установлен во входном патрубке 28 охладителя масла и соединяется перепускным патрубком 29 с выходной трубой 30 охладителя 15 масла.Система охлаждения работает следующим образом.При температуре охлаждающей жидкости на выходе из двигателя ниже настройки терморегулятор 11, перекрывая первый выход охлаждающей жидкости, отключает первый радиатор 12 и направляет большую часть жидкости по обводной магистрали 13 в соединенную с горячим контуром полость емкости 4 и меньшую часть жидкости по магистрали 3 межконтурного перепуска во всасывающий патрубок циркуляционного насоса 14 холодного контура 2. Смешиваясь с охлаждающей жидкостью холодного контура 2 после радиатора 17 и емкости 4, подогретая жидкость проходит охладители 15 и 16 масла и наддувочного воздуха, осуществляя в последнем подогрев воздуха. Возврат жидкости из холодного контура в горячий осуществляется через канал 19 в емкости 4,Таким образом жидкость, поступающая по магистрали 3 из горячего контура в холодный, осуществляет подогрев жидкости в 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 последнем до 10,30" С и соответствующий подогрев наддувочного воздуха. обеспечивая тем самым повышение экономичности двигателя.Требуемая температура масла в двигателе обеспечивается регулятором 8 температуры путем изменения расхода его через охладитель 15 и по перепускному патрубку 29 мимо охладителя.При нагреве охлаждающей жидкости после двигателя выше начальной температуры настройки терморегулятор 11 автоматически включает радиатор 12 и частично или полностью перекрывает обводную магистраль 13 и магистраль 3 межконтурного перепуска.При температуре жидкости, равной верхнему значению диапазона регулирования терморегулятора 11, последний направит всю жидкость через радиатор 12, одновременно перекрыв полностью обводную магистраль 13 и магистраль 3 межконтурного перепуска.Под воздействием датчика 26 температуры при дальнейшем росте температуры жидкости вентилятор б, обдувая радиатор 12, обеспечит поддержание гемпературы жидкости, соответствующей настройке этого датчика.При этом температура жидкости холодного контура и соответственно наддувочного воздуха будет поддерживаться на уровне настройки датчика 27 температуры, а температура масла - на уровне настройки регулятора 8 температуры масла, Привод вентилятора 7 холодного контура как вари-, ант может регулироваться по температуре наддувочного воздуха в ресивере двигателя,Таким образом предложенная система охлаждения обеспечивает оптимальные температуры всех теплоносителей двигателя (воды, масла.и наддувочного воздуха) на всех режимах его работы.При остановке двигателя благодаря обратным клапанам 20 и 21 на входе насосов 9 и 14 охлаждающая жидкость продолжает заполнять оба насоса, двигатель, охладители 15 и 16 масла и наддувочного воздуха с прилегающими от них до изгибов 22 и 23 трубопроводами. 8 емкость 4 сливается жидкость из радиаторов 12 и 17 с прилегающими до изгибов 22 и 23 трубопроводами, Слив жидкости из радиаторов 12 и 17 в теплоизолированную емкость 4 снижает тепловые потери радиаторов при неработающем двигателе и аккумулирует тепло в емкости 4, увеличивая тем самым время безопасного отстоя силовой установки с отключенным двигателем и снижая затраты энергии напрогрев.1779757 ционного насоса, причем датчик температуры охлаждающей жидкости установлен в горячем контуре циркуляции на выходе из полостей охлаждения, двигателя. трубопроводы обоих контуров выполнены с изгибами, имеющими верхние точки контуров, к последним подсоединены пароотводящие каналы, вторые концы которых подключены к емкости; терморегулятор подсоединен своим входом к выходу охлаждающей жид 10 кости из двигателя и одним выходом - к входному коллектору первого радиатора, а сливные магистрали выполнены с обратными клапанами, отл ича ю щая ся тем, что, с целью повышения эффективности, она снабжена вторым датчиком температуры охлаждающей жидкости, обводной магистралью, перепускным патрубком, двумя вентиляторами с приводами соответственно от ратуры масла, причем вход и выход охладителя масла связаны между собой посредством перепускного патрубка, второй датчик температуры охлаждающей .жидкости уставновлен во входном патрубке второго радиатора, первый вентилятор расположен вблизи первого радиатора, а второй вентилятор - вблизи второго радиатора, регулятор температуры масла подключен с одной стороны к входу охладителя масла, а с другой - к перепускному патрубку, обводная магистраль лодсоединена входом к второму выходу терморегулятора и выходом - к емкости для слива охлаждающей жидкости, а магистраль межконтурного перепуска подсоединена своим входом к обводной магистрали и выходом - к всасывающему патрубку циркуляционного насоса,30 35 40 Составитель Е.ЧертокРедактор В.Трубченко Техред М,Моргентал Корректор Л.Филь Заказ 4420 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 Предложенная схема регулирования вентиляторов датчиками температур и применение терморегуляторов позволяют оптимизировать температуры всех теплоносителей в системе Охлаждения с "осушаемыми" радиаторами без применения низкозамерзающей жидкости.Формула изобретения Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая горячий контур циркуляции охлаждающей жидкОсти, включающий соединенные при помощи трубопроводовв полости охлаждения двигателя, первый радиатор с входным и выходным коллекторами, жидкостный насос и терморегулятор, выполненный в виде трехходового клапана с одним входом и двумя выходами, холодный контур циркуляции охлаждающей жидкости, включающий соединенные при помощи трубопроводов второй раДиатор с ВхОДным и ВыхОДным пдтрубками, охладитель масла с входом и выходом масла, охладитель наддувочного воздуха, циркуляционный насос, две сливные магистрали, два пароотводящих канала, магистраль межконтурного перепуска, датчик температуры охлаждающей жидкости, емкость для слива охлаждающей жидкости с паровоздушным клапаном, установленную ниже уровня радиаторов, имеющую внутреннюю перегородку с каналами в верхней части, разделяющую емкость на две полости, одна из которых подсоединена к выходному коллектору первого радиатора и при помощи одной из сливных магистралей - к всасывающему патрубку жидкостного насоса, другая полость емкости. сообщена с выходным патрубком второго радиатора и при помощи другой сливной магистрали подсоединена к всасывающему патрубку циркуля 20 первого и второго датчиков температуры охлаждающей жидкости и регулятором темпе