Система охолодження двигуна внутрішнього згорання

1. Система водяного охолодження двигуна внутрішнього згорання, розташованого упоперек моторного відсіку транспортного засобу, що містить водяну оболонку циліндрів і головку циліндрів, водяний насос, підключений напірною порожниною до водяної оболонки циліндрів, а всмоктувальною - до корпусу термостата, що установлений поміж двигуном і радіатором, шланги для сполучення вузлів, яка відрізняється тим, що корпус термостата установлений безпосередньо на вихідному отворі головки циліндрів і виконаний одноклапанним з можливістю постійного Рішення, що заявляється, належить до машинобудування, зокрема до систем охолодження двигунів внутрішнього згорання (ДВЗ), головним чином розташованих упоперек моторного відсіку транспортного засобу. Відомо, що підтримання правильного температурного режиму роботи двигуна має вирішальний вплив на його знос та економічність роботи. У зв'язку з чим використовується система охолодження ДВЗ рідинна з примусовою циркуляцією, наприклад, така як описана в посібнику з ремонту "Автомобиль ЗАЗ 1102. Таврия", м.Чернігів, видавництво "Десна", 1994р., с.59. Система охолодження містить водяну оболонку циліндрів та головку циліндрів, водяний насос, напірною порожниною підключений до водяної оболонки циліндрів, а всмоктувальною - до термостата, установленого поміж гумовими шлангами, що з'єднують двигун з радіатором. Термостат має сполучення його підклапанної камери з усмоктувальною порожниною водяного насоса і при відкритому клапані - з можливістю сполучення надклапанної камери із входом радіатора, вихід якого сполучений з усмоктувальною порожниною насоса, при цьому площа прохідного поперечного перерізу шлангів, що сполучають підклапанну камеру термостата з усмоктувальною порожниною насоса, менша від площі прохідного поперечного перерізу шлангів, що сполучають надклапанну камеру термостата з радіатором і останній - з усмоктувальною порожниною насоса. 2. Система водяного охолодження двигуна внутрішнього згорання за п. 1, яка відрізняється тим, що площа прохідного поперечного перерізу шлангів, що сполучають підклапанну камеру термостата з усмоктувальною порожниною насоса, в 6-20 разів менша від площі прохідного поперечного перерізу шлангів, що сполучають надклапанну камеру термостата з радіатором і останній - з усмоктувальною порожниною насоса. два клапани. В його корпусі є входи від головки циліндрів двигуна і нижнього бачка радіатора, і вихід - до всмоктувальної порожнини насоса. Шланг, що сполучає вихідний патрубок головки циліндрів з термостатом, має вихід, сполучений зі входом радіатора, вихід якого через термостат має сполучення з усмоктувальною порожниною насоса. Система містить також розширювальний бачок, опалювач салону транспортного засобу та інші вузли, що вилучені з розгляду, так як не зазнають змін. По сукупності суттєвих ознак цей аналог прийнятий в якості прототипу. Недоліком описаної системи охолодження ДВЗ є незабезпечення найбільш вигідного теплового режиму роботи двигуна внаслідок особливостей конструкції. За допомогою термостата в системі відстежується температура теплоносія на ю о со 4305 виході із радіатора. В режимах часткового відкриття основного клапана термостата, в останньому холодний теплоносій від радіатора змішується з гарячим теплоносієм, що поступає з головки циліндрів, при цьому сповільнюється реакція термостата на зміну температури і це може спричинити перегрів двигуна. Указане негативно позначиться на зносі двигуна, виникне небезпека передчасного виходу його з ладу. В основу рішення поставлено завдання покращити тепловий режим роботи двигуна шляхом зміни конструкції системи охолодження, що спричинить зміну напрямків потоків теплоносія, при цьому термостат буде обмиватися тільки теплоносієм, що поступає із головки циліндрів, і тим самим буде відстежувати температуру на виході двигуна, а не на виході радіатора, як у прототипа. Це забезпечить більш швидке прогрівання двигуна, а значить і менші його знос та витрати пального. Окрім того, зменшиться кількість токсичних речовин, що викидає двигун, внаслідок зменшення часу його роботи на збагаченій паливній суміші. Суть технічного рішення полягає в тому, що в системі охолодження ДВЗ, розташованого упоперек моторного відсіку транспортного засобу, що містить водяну оболонку циліндрів, головку циліндрів, водяний насос, підключений напірною порожниною до водяної оболонки циліндрів, а всмоктувальною - до корпуса термостата, установленого поміж двигуном і радіатором, та шланги для сполучення вузлів, корпус термостата установлений безпосередньо на вихідному отворі головки циліндрів і виконаний одноклапанним з можливістю постійного сполучення його під-клапанної камери з усмоктувальною порожниною водяного насоса і при відкритому клапані - з можливістю сполучення його надклапанної камери зі входом радіатора, вихід останнього сполучений з усмоктувальною порожниною насоса. Окрім того, площа прохідного поперечного перерізу шлангів, що сполучають підклапанну камеру термостата з усмоктувального порожниною насоса (мале коло циркуляції теплоносія), менша від площі прохідного поперечного перерізу шлангів, що сполучають надклапанну камеру термостата з радіатором і останній з усмоктувальною порожниною насоса (велике коло циркуляції теплоносія), в 6-20 разів. Причинно-наслідковий зв'язок суттєвих ознак і технічного результату, що досягається, полягає в тому, що установка корпуса термостата безпосередньо на вихідному отворі головки циліндрів і виконання його одноклапанним забезпечує теплоносію циркуляцію постійно по малому колу, а при досягненні робочої температури, що відповідає настройці термостата - і по великому колу. При цьому внаслідок великої різниці в площах прохідних поперечних перерізів малого і великого кіл, циркуляція відбувається, переважно, по великому колу і лише незначна кількість теплоносія циркулює по малому колу. В запропонованій системі охолодження ДВЗ термостат обмивається тільки теплоносієм, що поступає із головки циліндрів, що дозволяє термостату відстежувати температуру на виході двигуна і швидше реагувати на зміну температури, а значить скоріше виводити двигун на потрібний тепловий режим. Система охолодження ДВЗ схематично зображена на кресленні. Вона містить водяну оболонку 1 циліндрів і головку 2 циліндрів двигуна, водяний насос 3, підключений напірною порожниною до оболонки 1 циліндрів, а всмоктувальною - шлангами 4 до підклапанної камери корпуса 5 одноклапанного термостата 6 (мале коло циркуляції теплоносія). Корпус 5 термостата установлений безпосередньо на вихідному отворі головки 2 циліндрів. При відкритому клапані 7 термостата 6 надклапанна камера останнього має можливість сполучення зі входом радіатора 8, а вихід останнього - з усмоктувальною порожниною насоса 3 шлангами 9 (велике коло циркуляції теплоносія). Площа прохідного поперечного перерізу шлангів малого кола циркуляції теплоносія менша від площі прохідного поперечного перерізу шлангів великого кола в 6-20 разів. Окрім того, на кресленні зображені опалювач 10 салону транспортного засобу, його кран 11 та розширювальний бачок 12 і датчик 13 температури. Система охолодження ДВЗ працює наступним чином. При прогріванні двигуна, а також роботі при низькій температурі повітря, клапан 7 термостата 6 закритий і теплоносій циркулює по малому колу: водяний насос 3, - водяна оболонка 1 циліндрів, головка 2 циліндрів, - підклапанна камера термостата 6, - шланг 4, - усмоктувальна порожнина водяного насоса 3. Після прогрівання двигуна і досягнення теплоносієм температури, що відповідає настройці термостата 6, клапан 7 відкривається і теплоносій циркулює по великому колу: водяний насос 3, водяна оболонка 1 циліндрів, - головка 2 циліндрів, - надклапанна камера термостата 6, - шланг 9, - вхід радіатора 8, - вихід радіатора, - усмоктувальна порожнина насоса 3. При цьому по малому колу теж циркулює теплоносій, але внаслідок великої різниці в площах прохідних поперечних перерізів шлангів малого і великого кругів кількість його незначна. У запропонованій системі охолодження ДВЗ термостат 6 обмивається тільки теплоносієм із головки 2 циліндрів і тим самим відстежує температуру на виході двигуна, що сприяє більш швидкому реагуванню на її зміну. Застосування системи охолодження ДВЗ, що заявляється, в кінцевому рахунку підвищує ресурс роботи двигуна, його економічність та екологічність, так як зменшення часу роботи двигуна на збагаченій паливній суміші, при його прогріванні, сприяє зменшенню кількості токсичних речовин, що викидає двигун. 4305 11 Комп'ютерна верстка Д Шеверун Підписне Л0 Тираж 37 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ-42, 01601