close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13174

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2010.04.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
F 01P 3/20
СИСТЕМА ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ
ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
(21) Номер заявки: a 20080254
(22) 2008.03.05
(43) 2009.10.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный аграрный технический университет"
(BY)
(72) Авторы: Якубович Анатолий Иванович; Тарасенко Виктор Евгеньевич (BY)
BY 13174 C1 2010.04.30
BY (11) 13174
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный аграрный технический университет" (BY)
(56) RU 2232905 C1, 2004.
BY 2771 U, 2006.
SU 1553744 A1, 1990.
SU 1495463 A1, 1989.
US 5289803 A, 1994.
(57)
1. Система жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая
рубашку охлаждения двигателя, радиатор охлаждения, расширительный бачок, жидкостный насос, термостат и источник давления для поддержания избыточного давления в расширительном бачке, отличающаяся тем, что в расширительном бачке для распыления
жидкости из него на поверхность охлаждения радиатора установлена по меньшей мере
одна форсунка с возможностью регулирования ее положения по вертикали, управляемая
электромагнитным клапаном через гибкий провод по сигналу датчика температуры охлаждающей жидкости, а сообщение между радиатором охлаждения и расширительным бачком возможно только в направлении бачка.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что датчик температуры охлаждающей жидкости установлен на выходе ее из радиатора охлаждения.
BY 13174 C1 2010.04.30
Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению, в частности к выполнению системы жидкостного охлаждения двигателя
внутреннего сгорания, и может быть использовано на мобильных транспортных средствах, имеющих двигатели внутреннего сгорания с жидкостной системой охлаждения.
Известно устройство для защиты двигателя внутреннего сгорания от перегрева [1], состоящее из пружины с памятью формы, электрода, гибкого провода и корпуса, причем последний размещен на крышке цилиндра. При перегреве двигателя из-за повышения
температуры крышки цилиндра пружина с памятью формы удлиняется и примыкает к
электроду, в результате чего между электродами свечи зажигания искра не проскакивает и
двигатель останавливается.
Существенным недостатком названного устройства является ограниченность его применения (только на двигателях с искровой системой зажигания), а также остановка двигателя при кратковременных превышениях предельно допустимого температурного режима,
что приводит к снижению экономической эффективности использования мобильного
транспортного средства.
Известны следующие способы регулирования температурного режима двигателя внутреннего сгорания, относящиеся к регулированию расхода воздуха через радиатор: изменение положения шторки или жалюзи перед радиатором, выключение вентилятора,
изменение угла установки лопастей вентилятора, изменение числа оборотов вентилятора
[2]. Однако применение названных средств не позволяет эксплуатировать двигатель внутреннего сгорания при кратковременных превышениях предельно допустимого температурного режима, так как при этом требуется резкое повышение теплоотдачи от
поверхности охлаждения радиатора.
Известна система жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания [3], наиболее
близкая по технической сущности к предлагаемой, которая принята в качестве прототипа.
Указанная система жидкостного охлаждения содержит рубашку охлаждения двигателя, радиатор охлаждения, расширительный бачок, жидкостный насос, термостат, источник давления и функционирует при избыточном давлении в системе охлаждения. Недостатком этой
системы жидкостного охлаждения является отсутствие возможности работы двигателя внутреннего сгорания при кратковременных превышениях предельно допустимого температурного режима, что может вызвать необходимость остановки двигателя. Кроме того, работа
двигателя при избыточном давлении в системе охлаждения влечет за собой дополнительные
энергозатраты на привод жидкостного насоса, преждевременный износ уплотнительных элементов, а также нарушение герметичности трубок сердцевины радиатора.
Задачей предлагаемого изобретения является создание возможности работы двигателя
внутреннего сгорания при кратковременных превышениях предельно допустимого температурного режима.
Задача решается за счет того, что в системе жидкостного охлаждения двигателя
внутреннего сгорания, содержащей рубашку охлаждения двигателя, радиатор охлаждения, расширительный бачок, жидкостный насос, термостат и источник давления для
поддержания избыточного давления в расширительном бачке, в расширительном бачке
для распыления жидкости из него на поверхность охлаждения радиатора установлена по
меньшей мере одна форсунка с возможностью регулирования ее положения по вертикали, управляемая электромагнитным клапаном через гибкий провод по сигналу датчика
температуры охлаждающей жидкости, а сообщение между радиатором охлаждения и
расширительным бачком возможно только в направлении бачка, при этом датчик температуры охлаждающей жидкости установлен на выходе ее из радиатора охлаждения.
На схеме представлен общий вид системы жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания.
Предлагаемая система жидкостного охлаждения включает в себя рубашку охлаждения
двигателя 1, жидкостный насос 2, осуществляющий принудительную циркуляцию охлаж2
BY 13174 C1 2010.04.30
дающей жидкости в системе. Ускорение прогрева охлаждающей жидкости после пуска
двигателя достигается использованием в системе термостата 3, через который охлаждающая жидкость поступает в радиатор охлаждения 4, сообщающийся в одностороннем порядке с расширительным бачком 5. В расширительном бачке 5 с возможностью
регулировок по вертикали установлена форсунка 6 с электромагнитным клапаном 7, который через гибкий провод 8 связан с датчиком температуры 9, находящимся в месте выхода охлаждающей жидкости из радиатора охлаждения 4. Избыточное давление в
расширительном бачке поддерживается источником давления 10.
Система жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания предполагает постоянное наличие в расширительном бачке 5 жидкости независимо от ее поступления в
виде пара из радиатора охлаждения 4. Предполагается также наличие сигнальной лампы в
кабине мобильного транспортного средства (на схеме не показаны), сигнализирующей о
превышении предельно допустимого температурного режима.
Система жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.
При пуске двигателя внутреннего сгорания осуществляется привод жидкостного насоса 2, который обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в рубашке охлаждения
двигателя 1, где охлаждающая жидкость воспринимает часть тепла и, при условии, что
термостат 3 открыт, уносит его к радиатору охлаждения 4. При движении по трубкам радиатора охлаждения 4 охлаждающая жидкость первоначально отдает часть тепла материалу трубок радиатора, а затем потоку проходящего воздуха. Далее охлаждающая
жидкость, минуя датчик температуры 9, поступает в жидкостный насос 2 и описанный
выше процесс повторяется.
При работающем двигателе внутреннего сгорания источник давления 10 создает избыточное давление в расширительном бачке 5, куда также поступает часть охлаждающей
жидкости в виде пара, который в последующем конденсируется. Жидкость в расширительном бачке 5 имеет температуру, которая по значению ниже температуры охлаждающей жидкости.
Так как двигатель внутреннего сгорания работает в условиях переменных нагрузок, то
количество топлива, поступающего в цилиндры, не постоянно. Как следствие, количество
теплоты, поступающей в систему жидкостного охлаждения, также переменно и тепловой
режим двигателя постоянно меняется. По этой причине температура охлаждающей жидкости значительно повышается и достигает температуры кипения, что ухудшает рабочий
процесс двигателя, он не развивает заданной мощности.
На выходе из радиатора охлаждения 4 температурный режим контролирует датчик
температуры 9, который при условии превышения температуры охлаждающей жидкости
100 °С подает сигнал через гибкий провод 8 электромагнитному клапану 7, который в
свою очередь позволяет форсунке 6 распылять жидкость, находящуюся в расширительном
бачке 5 под давлением, перед фронтом радиатора охлаждения 4. Проходящий поток воздуха насыщается влагой и несет ее к поверхности охлаждения радиатора 4. Влага покрывает поверхность охлаждения радиатора, в результате чего теплоотдача резко (в 2-3 раза)
увеличивается, что создает двигателю внутреннего сгорания возможность работать при
кратковременном превышении предельно допустимого температурного режима. Распыл
жидкости перед фронтом поверхности охлаждения радиатора продолжается до тех пор,
пока температура охлаждающей жидкости на выходе из радиатора охлаждения не станет
ниже 100 °С. При этом электромагнитный клапан 7, учитывая сигнал от датчика температуры 9, прекращает подачу жидкости к форсунке 6.
Форсунка 6 установлена в расширительном бачке 5 таким образом, что создана возможность регулирования ее положения по вертикали. Это позволяет контролировать степень насыщения проходящего воздуха влагой.
3
BY 13174 C1 2010.04.30
Источники информации:
1. Патент RU 2086788 С1, МПК F 02B 77/08, 1997.
2. Гаврилов А. К. Системы жидкостного охлаждения автотракторных двигателей. - М.:
Машиностроение, 1966. - С. 66-67.
3. Патент RU 2232905 С1, МПК F 01P 3/20, 2004.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
158 Кб
Теги
патент, by13174
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа