Система водяного охолодження двигуна внутрішнього згорання

1 Система водяного охолодження двигуна внутрішнього згорання, що містить водяну оболонку циліндрів і головку циліндрів, водяний насос, підключений напірною порожниною до водяної оболонки циліндрів, а всмоктувальною до нижнього бачка радіатора і термостат, вхід якого підключений до головки циліндрів, а виходи до всмоктувальної порожнини водяного насоса і до верхнього бачка радіатора, яка відрізняється тим, що термостат виконаний у вигляді двох камер, з'єднаних перепускним каналом, і містить додатковий вихід, при цьому система оснащена юнітовим фільтром, вхід якого підключений до додаткового виходу термостата, а вихід - до всмоктувальної порожнини водяного насоса, при цьому в кожній камері встановлені двобічні клапани для вибіркового перекриття перепускного каналу і виходів термостата 2 Система по п 1, яка відрізняється тим, що юнітовий фільтр виконано з послідовно розташованих катюнообмінного і аніонообмінного ступенів Винахід відноситься до машинобудування, зокрема до систем водяного охолодження двигунів внутрішнього згорання (ДВЗ) головним чином транспортних засобів При використанні в системах охолодження автотракторних двигунів природної мінералізованої води відбувається інтенсивне накипоутворення і корозія на тепловідвідних поверхнях циліндрів, їх головці і трубках радіатора Це знижує моторесурс, призводить до зростання токсичності відпрацьованих газів і теплонапруженності, викликаної корозійною теплоізоляцією камери горіння Останнє веде до різкого погіршення індикаторного процесу і теплової економічності До того ж, концентрація природних солей в самій системі охолодження ДВГ може двукратно зрости за рахунок частих з'єднані між собою оболонку охолодження блоку циліндрів, оболонку охолодження блоку циліндрів, рідинний насос, підключений напорною порожниною до оболонки охолодження блоку циліндрів, радіатор, двоклапанний термостат, підключений до всмоктувального патрубка насоса за допомогою байпасного трубопроводу і рідинний охолоджувач масла, з'єднаний з одного боку с верхньою зоною оболонки охолодження блоку циліндрів з боку підключення напорної порожнини насоса, а з другого - з виходом термостата (авторське свідоцтво SU1560743, кл F01 Р11/08, 3/20, 1990р) доливів у ЛІТНІЙ період Встановлено, що найбільш ефективним шляхом рішення задачи знесолення природноагресивної мінералізованої води безпосередньо в системі охолодження ДВЙ є застосування іонообмінних процесів шляхом послідовного двоступінного фільтрування води крізь зернисті шари катюніту і аніоніту, що дозволяє виконувати повне знесолення Найбільш прийнятні для цього синтетичні іонообмінні смоли, в яких поєднуються високі експлуатаційно-технічні якості і фізикоХІМІЧНІ властивості Відома система охолодження ДВГ, що містить Недоліком відомої системи є нездатність запобігання корозійно-накипних утворень на стінках водяної оболонки і головки циліндрів, в наслідок чого знижуються тепловідвід, індикаторна потужність ДВР і відбувається забруднення навколишнього середовища токсичними викидами відпрацьованих газів Це перешкоджає досягненню технічного результату - підвищення ефективності і ДОВГОВІЧНОСТІ двигуна Однак, по сукупності суттєвих ознак ней аналог найбільш близький до технічного рішення, що заявляється, і прийнятий нами в якості прототипу При цьому, оскільки нами не ставиться задача охолодження масла, то ряд ознак відомої системи вилучений з розгляду і загальними суттєвими ознаками відомої системи, що заявляється, прийняті система водяного О со Ю О ю 50530 охолодження ДВР, що містить водяну оболонку циліндрів і головку циліндрів, водяний насос, підключений напорною порожниною до водяної оболонки циліндрів, а всмоктувальною - до нижнього бачка радіатора і термостат, вхід якого підключений до головки циліндра, а виходи -до всмоктувальної порожнини водяного насосу і до верхнього бачка радіатора Задачею винаходу є створення системи водяного охолодження ДВЗ, в якій передбачено знесолення води що охолоджує іонообмінними смолами з одночасним захистом їх від впливу високих температур прогрітого двигуна Технічним результатом винаходу є підвищення ефективності водяного охолодження двигуна, шляхом запобігання накипоутворення і кородування вузлів, що відводять тепло, і деталей за рахунок знесолення охолоджуючої води в самому двигуні іонообмінними смолами, збільшення їх терміну служби і збереження фізикоХІМІЧНИХ властивостей автоматичним виведенням їх з контуру охолодження припідвищенні температури охолоджуючої води після прогріву двигуна Поставлена задача вирішується тим, що в системі водяного охолодження двигуна, що містить водяну оболонку циліндрів і головку циліндрів, водяний насос, підключений напорною порожниною до водяної оболонки циліндрів, а всмоктувальною - до нижнього бачка радіатора і термостат, вхід якого підключений до головки циліндрів, а виходи - до всмоктувальної порожнини водяного насоса і до верхнього бачка радіатора, термостат виконаний у вигляді двох камер, сполучених перепускним клапаном і має додатковий вихід, а система постачання юнітовим фільтром, вхід якого підключений до додаткового виходу термостата, а вихід - до всмоктувальної порожнини водяного , насоса, при цьому в кожній камері термостата встановлені двобічні клапани для вибіркового перекриття перепускного каналу і виходів термостата У ВІДПОВІДНОСТІ З ЦИМ винаходом юнітовий фільтр складається з послідовно розташованих катюно- і аніонообмінної ступенів Причинно-наслідковий зв'язок суттєвих ознак і технічного результату, що досягається, полягає в тому, що постачання системи юнітовим фільтром дозволяє ефективно проводити знесолення води в процесі роботи двигуна, нейтралізуючи її природньо-агресивні властивості Виконання термостата у вигляді двох камер, сполучених перепускним каналом і додатковим виходом дозволило підключити до нього юнітовий фільтр для знесолення води, що охолоджується в системі Розміщення в кожній камері термостату двобічних клапанів дозволило відключати юнітовий фільтр від контуру охолодження при досягненні водою високої температури і, таким чином, захистити його від високотемпературного впливу нагрітої води Виконання юнітового фільтру в вигляді послідовно розташованих катюнообмінної і аніонообмінної ступенів дозволило проводити двоступінчате знесолення природної мінералізованої води практично любого ХІМІЧНОГО складу На фіг 1 зображена схема водяного охолодження ДВЗ при циркуляції води по контуру охолодження через юнітовий фільтр, фіг 2 - теж саме, при циркуляції води по контуру охолодження, минаючи юнітовий фільтр, фіг 3 теж саме, при циркуляції води по контуру охолодження через радіатор Система охолодження ДВЗ (фіг 1) містить водяну оболонку 1, циліндрів, головку 2 циліндрів, водяний насос 3, термостат 4, юнітовий фільтр 5 і радіатор 6 Термостат 4 виконаний у вигляді двох камер 7 і 8, сполучених перепускним каналом 9 Камера 8 має вхід 10, підключений до головки 2 циліндрів і вихід 11, а камера 7 споряджена виходами 12 і 13 В середині камер 7 і 8 встановлені з можливістю вибіркового перекриття в залежності від температури охолоджуючої води, зазначених виходів і перепускного каналу, двобічні клапани 14 і 15 Іонітовий фільтр 5 виконаний у вигляді послідовно розташованих катюнообміної 16 і анюнообміної 17 ступенів, вхід якого підключений до виходу 11 камери 8, а вихід - до всмоктувальної порожнини водяного насоса 3, до якої також підключений вихід 12 камери 7, а вихід 13 - до верхнього бачка радіатора о, нижній бачок якого сполучений з всмоктувальною порожниною водяного насоса 3 Доцільно юнітовий фільтр 5 встановити поза тепловою зоною впливу двигуна Система охолодження ДВЗ працює наступним чином При прогріванні двигуна, а також роботі при низькій температурі повітря, двобічні клапани 14 і 15 знаходяться в положенні перекриття перепускного каналу 9 камери 8 і виходу 13 камери 7 і охолоджуюча вода (фиг 1) циркулює по контурі охолодження водяний насос 3 - водяна оболонка циліндрів, - головка 2 циліндрів - камера 8 термостата 4 - юнітовий фільтр 5 - водяний насос 3 Багаторазово проходячи крізь катюнообміну 16 і анюнообміну 17 ступені юнітового фільтра 5 природна мінералізована вода практично любого ХІМІЧНОГО складу знесолюється і подається водяним насосом 3 в водяну оболонку 1 і головку 2 циліндрів, не утворюючи в них корозії і накипу Після прогрівання двигуна і досягненню водою температури 45 - 50 С, клапан 15 під впливом цієї температури автоматично перекриває вихід 11 і одночасно відкриває перепускний канал 9 камери 8 і 7 термостата 4 і знесолена вода (фіг 2) циркулює по контурі охолодження водяний насос З - водяна оболонка 1 циліндрів - головка 2 циліндрів - камера 8 і 7 термостата 4 - водяний насос 3 При цьому юнітовий фільтр 5 відключений від контуру охолодження нагрітої води і, таким чином, захищений від и високотемпературного впливу При подальшому нагріванні води в системі, в результаті довгочасної роботи двигуна під великим навантаженням, двобічний клапан 14 перекриває вихід 12 і одночасно відкриває вихід 13 камери 7 і нагріта вода (фіг 3) циркулює по контурі охолодження водяний насос 3 - водяна оболонка 1 циліндрів - головка 2 циліндрів камери 8 і 7 термостата 4 - радіатор 6 - водяний насос 3, також минаючи юнітовий фільтр 5 Застосування системи охолодження, що заявляється, дозволяє проводити двоступінчате 50530 знесолення природної мінералізованої води безпосередньо в системі охолодження двигуна, виключити утворення накипу і корозії на и тепловідвідних елементах і одночасно захищати юнітовий фільтр 5 від високотемпературного впливу нагрітої води, що в кінцевому рахунку значно підвищує ресурс роботи двигуна, його потужність і еколопчність / Фіг З Фіг 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 V