Система водяного охлаждения двигателя внутреннего сгорания

 

Сущность изобретения: циркуляционная вода подается через испарительное устройство 1 и испаряется в нем. При испарении части воды пар отсасывается вакуум-насосом 2 и охлаждается в теплообменнике 3. в котором одновременно нагревается воздух , подаваемый из атмосферы. Нагретый воздух поступает в конфузорное сопло 18, где повышается его скорость из-за разрежения в полости пловой трубы 14, имеющей стенки из капиллярно-пористой структуры. Пары влаги из капиллярно-пористой структуры поступают в поток движущегося воздуха , смешиваются с ним и направляются в турбинку 6. 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 01 P 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21),4891029/06 (22) 17.12,90 (46) 30,10,92. Бюл. ¹ 40 (75) П.З,Кащи и С,К,Паршиков (56) Т, Авторское свидетельство СССР

¹ 165619, кл. F 01 Р 3/22, 1964.

2, Авторское свидетельство СССР

¹ 1040199. кл. F 01 P 9/00, 1983, (54) СИСТЕМА ВОДЯНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Сущность изобретения: циркуляционная вода подается через испарительное ус„„5U„„177237Q А1 тройство 1 и испаряется в нем. При испарении части воды пар отсасывается вакуум-насосом 2 и охлаждается в теплообмен нике 3, в котором одновременно нагревается воздух, подаваемый из атмосферы. Нагретый воздух поступает в конфузорное сопла 18, где повышается его скорость из-за разрех<ения в полости епловой трубы 14, имеющей стенки из капиллярно-пористой структуры.

Пары влаги из капиллярно-пористой структуры поступают в поток движущегося воздуха, смешиваются с ним и направляются в турбинку 6. 3 ил., 1 табл.

1772370

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к устройству систем жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с испарением жидких охладителей в замкнутом цикле, Известны системы водяного охлаждения ДВС путем отвода тепла из системы охлаждения при испарении части циркуляционной воды в испарительном устройстве, из которого пар отсасывают вакуум-насосом (1).

Однако в этих системах для отсасывания пара и создания вакуума в испарителе требуются вакуум-насосы или компрессоры с довольно высокими вакуумом и производительностью, что технически сложно осуществить, поэтому такие вакуумные системы охлаждения практически используются в двигателях малой мощности.

Известна система водяного охлаждения

ДВС путем отвода тепла из системы охлаждения при испарении части циркуляционной воды в испарительном устройстве, из которого пар отсасывают вакуум-насосом, а в испарительное устройство подают воздух и смешивают его с паром для понижения парциального давления пара и его температуры насыщения (2), Однако данная система охлаждения

ДВС не содержит устройства для создания комфортных условий в салоне автомашины.

Целью изобретения является обеспечение комфортных условий в салоне автомашины путем использования энергии движущихся потоков воздуха и жидкости в тепловой трубе.

Указанная цель достигается тем, что система снабжена трубопроводом с регулируемым вентилем, тепловой трубой по меньшей мере с двумя последовательно установленными конфузорами и патрубком, внутренние стенки которого выполнены из капиллярно-пористой структуры и сообщены с полостью охлаждения теплообменника посредством трубопровода с регулируемым вентилем, причем тепловая труба расположена с зазором внутри патрубка.

В заявляемой системе охлаждения ДВС разработано и использовано высокоэффективное устройство для подсоса водяных паров воздушной струей воздуха.

Установлено, что эжектирование будет более эффективно, если всасывающие отверстия будут равномерно окружать конфузорное сопло.

Экспериментально доказано (см. таблицу), что наибольший коэффициент эжектирования (Кэ) водяных паров достигается при примерно равновеликом соотношении пло5

20 щади конфузорного проходного сопла с суммарной площадью окружающих ere всасывающих отверстий.

Такое техническое решение обеспечивает интенсивное эжектирование водяных паров и создание разрежения (вакуума) в корпусе тепловой трубы за счет. кинетической энергии движущегося потока воздуха через конфузорные сопла.

На фиг,1 изображена принципиальная схема системы охлаждения ДВС с тепловой трубой; на Фиг.2 — узел I на фиг,1; на фиг.3— разрез А — А на фиг,2.

Система водяного охлаждения ДВС содержит испарительное устройство 1, вакуум-насос 2, теплообменник 3, снабженный полостью 4 охлаждения и полостью 5 подогрева, турбинку 6, привод 7 вакуум-насоса 2, трубопровод 8 подачи жидкости из системы (не показана) охлаждения двигателя, трубопровод 9 отвода охлаждаемой жидкости, трубопровод 10 подачи дополнительной жидкости. Система должна иметь также конденсатопровод 11 с клапаном 12, воздухопровод 13, патрубок тепловой трубы 14 с капиллярно-пористой структурой 15. В полости t6 тепловой трубы 14 проходит коаксиально воздухопровод 13, который имеет последовательно выполненные по длине эжекционные элементы в форме конфузора с всасывающими отверстиями .17 и прох:.:дным конфузорным соплом 18.

Система работает следующим образом.

Циркуля цион ная вода (охлаждающая жидкость) подается через трубопровод 8 в испарительное устройство и испаряется в

НеМ. При этом отводится тепло иэ системы охлаждения при испарении части циркуляционной воды в испарительном устройстве

1, из которого пар отсасывается вакуум-насосом 2, который приводится во вращение приводом 7, и подают на выхлоп. Перед подачей пара на выхлоп осуществляется его охлаждение в теплообменнике 3, в котором одновременно нагревают воздух, подаваемый из атмосферы или от постороннего исто ника, Воздух (гаэ), нагретый в полости 5 подогрева теплообменника З,,по воздуховоду 13 поступает в конфузорное сопло 18 первого ряда, существенно позышает скорость движения и создает возможность разрежения 0,01-0,03 МПа в полости 16 тепловой трубы 14 (вода при 50 С, созданном разрежении закипает в капиллярно-по55 ристой структуре). Жидкость в капиллярно-пористую структуру 15 поступает из конденсатопровода 11 и количество конденсата регулируется клапаном 12 (температура конденсата более 50 С). Интенсивное эжектирование (подсасывание) 1772370

17 „1

Фаа. 8

Составитель П. Кащи

Техред M,Mîðãåíòàë

Корректор Н. Гунько

Редактор

Заказ 3825 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 водяных паров из капиллярно-пористой структуры 15 осуществпяется через всасывающие отверстия 17, выполненные вокруг конфузорного сопла 18. Пары влаги поступают в основной поток движущегося возду- 5 ха, который поступает в проходное сопло второго ряда. При повторении цикла еще больше увеличивается скорость и повышается интенсивность эжектирования водяных паров из капиллярно-пористой 10 структуры. Этим обеспечивается эффективный съем тепла наружной поверхности тепловой трубы 14. Паровоздушная смесь из тепловой трубы 14 по воздуховоду поступает в турбинку 6. Паровоздушная смесь рас- 15 ширяется в турбинке 6, а затем подается в вакуумное испарительное устройство, в котором газ смешивается с паром и удаляется при помощи вакуум-насоса 2. Цикл работы вновь повторяется, 20

Таким образом, предлагаемая система охлаждения обеспечивает комфортные условия в салоне автомашины путем использования энергии движущихся потоков воздуха и жидкости в самой системе.

«D0ðìóëà изобретения

Система водяного охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая последовательно соединенные испарительное устройство, вакуум-насос с приводом, теплообменник с полостями охлаждения и подогрева и турбину, связанную входом с полостью подогрева, а выходом — с испарительным устройством, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности, она снабжена трубопроводом с регулируемым вентилем, тепловой трубой. по меньшей мере с двумя последовательно установленными конфузорами и патрубком, внутренние стенки которого выполнены из капиллярно-пористой структуры и сообщены с полостью охлаждения теплообмен ника посредством трубопровода с регулируемым вентилем, причем тепловая труба расположена с зазором в патрубке,