Система охолодження двигуна внутрішнього згоряння

1 Система охолодження двигуна внутрішнього згоряння, що включає послідовно з'єднані оболонку охолодження, радіаторні секції і циркуляційний насос, а також активатор води і з'єднаний з ним розширювальний бак, яка відрізняється тим, що система споряджена до датковим водяним насосом, всмоктувальна порожнина якого підключена до розширювального бака, а нагнітальна - через триходовий кран - до всмоктувальної порожнини циркуляційного насоса і входу активатора води, виконаного у вигляді послідовно розташованих катюнообмінного і аніонообмінного ступенів, вихід якого сполучений з розширювальним баком 2 Система охолодження двигуна внутрішнього згоряння за п 1, яка відрізняється тим, що оболонка охолодження підключена до радіаторних секцій і додатково до всмоктувальної порожнини циркуляційного насоса через двоклапанний термостат Винахід відноситься до авто-тракторного машинобудування, зокрема до удосконалення систем водяного охолодження двигунів внутрішнього згоряння /ДВС/ В охолоджуючих системах ДВС транспортних засобів використовується природна жорстка мінералізована вода, часто з високим вмістом хлориді сульфат- ІОНІВ, багаторазово перебільшуючих по концентрації пороги їх корозійної активності, що призводить до утворення корозійно-накипних наростів на тепловідводних поверхнях циліндрів і їх головок, забиванню накипом трубок радіаторів, корозійному руйнуванню деталів охолоджуючої системи, зниженню в два рази до капітального ремонту моторесурса, зростанню токсичності відпрацьованих газів, теплонапруженності і різкому погіршанню індикаторного процесу і теплової економічності При тривалому пробігу авто в ЛІТНІЙ період відбуваються часті доливи природної води в систему охолодження, концентрація солей в якій зростає ВДВІЧІ, а її корозійна активність прогресує Традиційні засоби зменшення концентрації природних солей в охолоджуючій воді - магнітний, реагентний, термічний і ІНШІ не вирішують проблему очищення води від природних аніонів з високою концентрацією сульфат і хлорид ІОНІВ, навіть в стаціонарі, а тим більше при тривалих транспортних перегонах снена спроба вирішення цієї проблеми магнітною обробкою охолоджуючої води Відома система охолодження ДВС містить замкнутий контур охолоджуючої рідини, який включає послідовно сполучені оболонку охолодження, радіаторні секції, циркуляційний насос і розширювальний бак, підключений пароповітряною віткою до оболонки охолодження, а підживлюючою - до циркуляційного насоса, пристрій магнітної активації і трубопровід зливу охолоджуючої рідини з вентилем Пристрій магнітної активації розміщено в пароповітряній ВІТЦІ, а трубопровід зливу шламу підключений до розширювального бака /див патент UА 13268, М кл F01P11/04, 1997р/ Відома система охолодження ДВС в якій здій Недоліком відомої системи охолодження ДВС є и мала ефективність поскільки магнітна обробка не очищує воду від природних аніонів, викликаючих електрохімічну корозію і придатна лише для пом'якшення води з концентрацією хлорид- і сульфід - ІОНІВ набагато нижче порога їх хімічної активності Однак, по сукупності суттєвих ознак і досягаемому технічному результату, цей аналог найбільш близький до технічного рішення, що заявляється, і прийнятий в якості прототипа При цьому загальними ознаками відомого і нового засобу є система охолодження ДВС, що включає послідовно з'єднані оболонку охолодження, радіаторні секції і циркуляційний насос, а також активатор води, ю ^СО Ю 51345 сполучений з розширювальним баком Технічною задачею винаходу є створення системи охолодження ДВС, в якій забезпечене автономне очищення від мінеральних солей природної охолоджуючої води поза зоною термічного впливу двигуна іонообмінним фільтром для доливання води в систему при тривалих перегонах транспортного засобу в ЛІТНІЙ період Технічним результатом винаходу є підвищення експлуатаційної надійності двигуна, працюючого з довгочасними навантаженнями в ЛІТНІЙ період Поставлена задача і технічний результат досягаються тим, що в системі охолодження ДВС, що включає послідовно з'єднані оболонку охолодження, радіаторні секції і циркуляційний насос, а також активатор води, сполучений з розширювальним баком, система споряджена додатковим водяним насосом, всмоктувальна порожнина якого підключена до розширювального бака, а нагнітальна - через триходовий кран -до всмоктувальної порожнини циркуляційного насоса і виходу активатора води, виконаному у вигляді послідовно розташованих катюнообмінної і аніонообмінної ступенів, вихід якого сполучений з розширювальним баком У ВІДПОВІДНОСТІ з винаходом оболонка охолодження підключена до радіаторних секцій і додатково до всмоктувальної порожнини циркуляційного насоса через двоклапанний термостат Причинно-наслідковий зв'язок сукупності суттєвих ознак і технічного результата, що досягається, полягає в тому, що спорядження системи охолодження ДВС додатковим водяним насосом, всмоктувальна порожнина якого підключена до розширювального бака, а нагнітальна -через триходовий кран - до всмоктувальної порожнини циркуляційного насоса і до виходу активатора води, дозволило додатковим водяним насосом багаторазово прогоняти природну мінералізовану воду крізь юнітовий активатор, нейтралізуючи и природно-агресивні властивості поза зоною температурного впливу ДВС перед доливанням її в охолоджуючу систему, використовуючи воду будь-якого джерела при тривалих транспортних перегонах в ЛІТНІЙ час Використання в якості активатора води послідовно розташованих катюнообмінну і аніонообмінну ступені фільтра дозволило здійснити двоступінне очищення при якому послідовна взаємодія їх з природними, що знаходяться в воді катіонами і аніонами, призводить до їх заміщення на Н+ і ОН , які з'єднуючись утворюють молекули води На фіг 1 показана схема циркуляції води через двигун минаючи радіатор і /чи/ через юнітовий фільтр минаючи двигун, при знесолюванні води, що доливається в систему, фіг 2 показано заповнення або доливання води в систему з розширювального бака, фіг 3 показана схема циркуляції води крізь радіатор Система охолодження ДВС /фіг 1/ містить оболонку 1 охолодження, циркуляційний насос 2, термостат 3, радіатор 4, додатковий водяний насос 5, триходовий кран 6, юнітовий фільтр 7 і розширювальний бак 8 запасної води для доливання в двигун Циркуляційний насос 2 підключений нагнітальною порожниною до оболонки І охолоджен ня, а всмоктувальною - до нижнього бачка радіатора 4 Термостат 3 мав вихід 9, підключений до оболонки 1 охолодження і виходи 10 і 11, ВІДПОВІДНО підключені до верхнього бачка радіатора 4 і всмоктуальної порожнини циркуляційного насоса 2, а всередині термостата розміщений двобічний клапан 12 для перекриття зазначених виходів в залежності від температури води в системі Нагнітальна порожнина додаткового водяного насоса 5, що має індивідуальний привід, наприклад, електродвигун /не показаний/ в залежності від положення триходового крана 6 може бути сполучена з виходом 13 юнітового фільтра 7, вихід якого підключений до розширювального бака 8 або всмоктувальної порожнини циркуляційного насоса 2, а всмоктувальна порожнина зазначеного додаткового насоса підключена до виходу розширювального бака 8 Іонітовий фільтр 7 виконаний у вигляді послідовно встановлених катюнообмінної 15 і аніонообмінної 16 ступенів для очищення води від природних аніонітів Са 2+ і Ма 2+ , визначаючих загальну жорсткість води і хлорид- і сульфат - аніонів, характеризуючих и хімічну агресивність Система охолодження ДВС працює слідуючим чином Перед початком роботи розширювальний бак 8, об'єм якого не менше об'єму води в системі, заливають природною мінералізованою водою і вмикають додатковий водяний насос 5, встановивши попередньо кран 6 в положення перекриття магістралі 17 При цьому вода циркулює по контурі додатковий водяний насос 5 - триходовий кран 6 - юнітовий фільтр 7 - розширювальний бак 8 додатковий водяний насос 5 Багаторазово проходячи крізь катюнообмінну 15 і аніонообмінну 16 ступені юнітового фільтра 7 природна вода знесилюється Іонообмінні процеси знесолення води проходять по наступній реакції Перша ступінь очищення Ca* и»; Ш+ Друга ступінь очищення н* асо к с^ де Р і R' - неподільні агрегати /матриця/ катіон гга і аніоніта и Після знесолення води в розширювальному баку 8 кран б встановлюють в положення перекриття подавання води в юнітовий фільтр 7 і додатковим насосом 5 або самопливом /розширювальний бак 8 розташований вище двигуна/ заповнюють ємності системи знесоленою водою Далі кран 6 знову встановлюють в положення перекриття магістралі 17, заповнюють розширювальний бак 8 природною водою і знову проганяють її крізь юнітовий фільтр на протязі 15-20 хвилин для знесолення на випадок доливання системи, а двигун вмикають до роботи Під час прогрівання ДВС вода циркулює по контурі охолодження циркуляційний насос 2 - оболонка І охо 5 51345 лодження - термостат 3 - циркуляційний насос 2, термостат 3 - радіатор 4 - циркуляційний насос 2 Після прогрівання ДВС клапан 12 термостата 3 під Застосування цієї системи дозволить продією температури нагрітої води перекривав вихід водити знесолення води при частих доливаннях 11,і вода циркулює по контурі охолодження цирпід час тривалих перегонів в ЛІТНІЙ період і тим куляційний насос 2 - оболонка охолодження І самим підвищить ресурс роботи ДВС 15 Я>іпЗ 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