Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 771352(22)Заявлено 27.11 78(2) 2689119/25-06 с присоединением заявки Гооудерстеенный комитет(72) Авторы изобретения центральный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский автомобильный и автомоторныйинститут НАМИ(54) СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГОСГОРА НИЯ 2жидкости с водяной рубашкой блока цилиндров двигателя и радиатором, снабженным циркуляционным насосом, расширительный бак, подключенный к всасывающему патрубку насоса и связанный через вентиляционные каналы с верхним бачком радиатора и с водяной рубашкой блока цилинд ров двигателя, причем один из вентиляционных каналов подключен к заливной горловине, закрытой пробкой2 .Эта система предусматривает только частичное отключение расширительного блока с помощью специальной пробки, закрывающей заливную горловину и одновременно перекрывающей вентиляционный канал, Во время пуска холодного двигателя полностью не исключается циркуляция жидкости через радиатор и расширительный бак, что также увеличивает время прогрева двигателя, приводя к перерасходу топлива и повышенному износу деталей.При эксплуатации при низких температурах окружающей среды возможно переохлаждении двигателя, так как жидкость Изобретение относится к области машиностроения, а именно предназначено для дренирования воздуха из жидкого охладителя в двигателях внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением.5Известны системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания, содержащие контур циркуляции охлаждающей жидкости с водяной рубашкой блока цилиндров двигателя и радиатором, снабженным циркуляционным насосом, расширительный бак, подключенный к всасывающему патрубку насоса 11.Однако при пуске холодного двигателя или в процессе эксплуатации в условиях низких температур окружающей среды жидкость по вентиляционным каналам циркулирует через расщирительный бак и радиатор, что приводит к снижению температуры охлаждающей жидкости и увеличению времени прогрева двигателя.Известны также системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания, содержащие контур циркуляции охлаждаютпей Е. Н. Зайченко, В. А. Петренко, В. М, .Павпиский, К. Н. Деулин,В. В. Москапев, Г, А. Нагорняк, В. И. Стефанишин,А. Г. Кулаков и Е, В. Шатров5 10 15 го 25 30 35 40 3 77 постоянно циркулирует через радиатор по вентиляционному каналу.Известна также система охлаждения двигателя, содержащая контур циркуляции охлаждающей жидкости с водяной рубашкой блока цилиндров двигателя и радиатором, снабженным циркуляционным насосом, расширительный бак, подключенный к всасывающейу патрубку насоса, и по меньшей мере один вентиляционный канал, соединяющий верхние точки системы с расширительным баком и снабженный органом перекрытия 3.Данная система предусматривает от ключение вентиляционных каналов от расширительного бака после заправки системы охлаждающей жидкостью.Однако эта система не обеспечивает деаэрацию жидкости при нормальной работе двигателя, так как при требуемом , уровне жидкости в системе поплавковый клапан закрывает вентиляционные каналь и жидкость не поступает в расширительный бак, что приводит к образованию паровых зон в радиаторе и водяной рубашке блока цилиндров двигателя, увеличению температурных градиентов в деталях и выходу их из строя.Эта система не обеспечивает также эффективную деаэрацию жидкости при расположении радиатора и радиатора-отопителя выше двигателя, поскольку воздушные (паровые) пробки при этом не смогут быть удалены из них, Это приведет к снижению тепловой эффективности радиаторов, ухудшению теплового режима двигателя и комфортных условий в салоне, что отрицательно влияет на надежность работы двигателя.Белью изобретения является повышение надежности работы двигателя путем оптимизации теплового режима. На фиг. 1 изображена система охлаждения двигателя, на фиг. 2 - двухпозиционный орган перекрытия, на фиг. 3- схема блока управления двухпозиционными органами перекрытия.Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания содержит циркуляционный насос 1 радиатор 2, расширитель ный бак 3 и терморегулирующее устройство 4. Расширительный бак 3 связан через компенсационный трубопровод 5 с всасывающим патрубком 6 насоса 1. Че рез вентиляционный канал 7 расширительный бак связан с верхним бачком радиатора 2, через вентиляционный канал 8- с водяной рубашкой 9 блока цилиндров двигателя 10, а через вентиляционный канал 11 - с радиатором-отопителем 12 салона, При этом на входе в расширительный бак 3 вентиляционные каналы 7 и 11 объединены в один трубопровод 13. В вентиляционных каналах 8 и 13 установленыдвухпозиционные органы перекрытия 14и 15, управляемые с помощью блока 16 по сигналам датчика 17 температуры двигателя, В терморегулирующем устройстве4 расположен термостат с основным клапаном 18 и перепускным клапаном 19,соединяющими водяную рубашку 9 двигателя 10 соответственно через трубопровод 20 с радиатором 2 и через перепускной трубопровод 21 со всасывающим патрубком 6 насоса 1, Радиатор-отопитель12 трубопроводом 22 через кран 23 соединен также с водяной рубашкой 9 двигателя 10, а трубопроводом 24 черезкран 25-со всасывающим. патрубком 6циркуляционного насоса 1, Двухпозиционные органы перекрытия 14 и 15 (фиг. 2) содержат электромагнит 26 с сердечником 27, на котором размещена тарел.ка 28, которая соединяет входной патрубок 29 с выходным патрубком 30,Поставленная цель достигается тем, что в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащей контур циркуляции охлаждающей жидкости с водяной рубашкой блока шщиндров двигателя и радиатором, снабженным циркуляционным насосом, расширительный бак, подключен- ный к всасывающему патрубку насоса, и по меньшей мере один вентиляционный канал, соединяющий верхние точки системы с расширительным баком и снабженный органом перекрытия, в водяной рубашке установлен датчик температуры, а орган перекрытия вентиляционного канала выполнен двухпозиционным и снабжен приводом от датчика температуры. 45 50 55 Блок 16 управления (фиг. 3) содержит мост, в одном из плеч которого находится датчик 17 температуры двигателя 10, усилитель 31, реле Р 4 и переключатель 32, Посредством контактов 1 Р 4, реле Р электромагнит 26 двухпозиционного органа перекрытия подключается к источнику питания 33. Кроме того, электромагнит 26 может подключаться к источнику питания 33 с помощью контактов 34 переключателя 32. Работа системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания осуществляется следующим образом, 771352При пуске холодного двигателя 10 (фиг. 1) жидкость из водяной рубашки 9 через перепускной клапан 19 термостата по трубопроводу 21 поступает во всасывающий патрубок 6 циркуляционного насоса 1 и далее опять подается в водяную рубашку 9. Кроме того, при открытых кранах 23 и 25 отопителей жидкостьпараллельно по трубопроводу 22 поступает в радиатор-отопитель 12 и далее по трубопроводу 24 во всасывающий паърубок 6 насоса 1. Циркуляция жидкости через расширительный бак 3 и радиатор 2 при этом полностью отсутствует, так как тарелка 28 двухпозиционных органов перекрытия 14 и 15 перекрывает выходной иатрубок 30. При достижении заданной температуры сигнал от датчика 17 температуры (фиг. 3) достигает такой величины, что напряжение рассогласования моста становится положительным и открывает усилитель 31, Усиленное напряжение поступает на обмотки реле Р, его нормально разомкнутые контакты 1 Р 1 замыкаются, и напряжение от источника питания 33 поступает на обмотки электромагнита 26 (фиг. 2) органов перекрытия 14 и 15, магнитное поле которого втягивает сердечник 27. Таким образом, тарелка 28 открывает нормально закрытый выходной патрубок 30, соединяя его со входным патрубком 29. С этого:момента жидкость начинает поступать в расширительный бак 3 из верхнего бачка радиатора 2, водяной рубашки 9 и радиаторов-отопителей 12 соответственно по вентиляционным каналам 7, 8 и 11. В расширительном баке 3 происходит вьщеление (сепарация) пузырьков воздуха или пара иэ жидкости, которая далее по компенсационному трубопроводу 5 поступает во всасывающий патрубок 6 циркуляционного насоса 1, тем самым поддерживается необходимое избыточное давление на входе в насос, обеспечивающее его бескавитационную работу. Если двигатель работает с малой нагрузкой при низких температурах окружающего воздуха, с целью поддержания нормального температурного режима двигателя датчик температуры 17 при необходимости будет отключать циркуляциюжидкости по вентиляционным каналам 7,8 и 11.При достижении определенной темперагуры открывается основной клапан 18термостата и жидкость из водяной рубаш ки 9 поступает в радиатор 2, а затем во всасывающий патрубок 6 насоса 1.При заправке системы охлаждения жидкостью для удаления воздуха иэ нее необходимо, чтобы органы перекрытии 14 и 15, перекрывающие циркуляцию по вентиляционным каналам, были открыты. С этой целью в блоке 16 управлении предусмотрена возможность подачи напряжен.я на электромагнит 26 органов 15 20 25 ЗО Формул а изобретения Система охлаждения шзигателя внучреннего сгорания, содержащая контурциркуляции оклаждаюшей жидкости с водяной рубашкой, блока цилиндров двигателя и радиатором, снабженным циркуляционным насосом, расширительный бак, подключенный к всасывающему патрубку насоса, и по меньшей мере один вентиляционный канал, соединяющий верхние точки системы с расширительным баком иснабженный органом перекрытия, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы двигателя путем оптимизации теплового режима, вводяной рубашке установлен датчик темлературы, а орган перекрытия вентиляционного канала выполнен двухпоэиционным и снабжен приводом от датчика тевпературы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка Франции % 2280793,кл, Р 01 Р 3/20, опублик. 1974.2. Патент Великобритании % 1488512,кл. Р 4 Ц, опублик. 1977.3, Патент СССР по заявке ФРГ% 2 00775 7/06, кл, Р 01 Р 1 1 /02,1 9 74 (прототип ). 45 перекытия 14 и 15 от источника питания с помощью контактов 34 переключателя 32, минуя нормально разомкнутые контакты 1 Р( реле Р.Таким образом, описанная система охлаждения двигатели внутреннего сгорания позволяет повысить надежность работы двигателя и обеспечивает экономию топлива при прогреве холодного двигателя благодаря сокрашению времени его прогрева, начиная от пуска и до момента приема .двигателем полной нагрузки. Система улучшает также тепловой режим двигателя и комфортабельность салона при работе в условиях низких температур окружающего воздуха за счет полного исключения циркуляции жидкости через радиатор и расширительный бак.771352 Составитель Т, ВерновскаяТехред И,Асталош Корректор Н. Григорук Редактор Е. Абрамова,Заказ 6656/46 фипиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 583 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Подписноекомитета СССРи открытийРаушская наб., д, 4/5