СИСТЕМА ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Предложение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и позволяет повысить эффективность системы воздушного охлаждения двигателя внутреннего сгорания при его работе на режиме максимальных нагрузок.
Известна система воздушного охлаждения двигателя, содержащая вентилятор, приводимый в действие от коленчатого вала двигателя, оребренные цилиндры и их головки, размещенные в кожухе, имеющим дефлекторы. (Богданов С.Н. и др. Автомобильные двигатели. - М.: Машиностроение, 1987. - С.311-312).
Недостатком данной конструкции является то, что она не обеспечивает эффективный теплоотвод от оребрения к охлаждающему воздуху на режиме максимальных нагрузок двигателя, вследствие стабильности потока воздуха через оребрение, создаваемого вентилятором.
Известна также система воздушного охлаждения двигателя (патент №85952, 2009111632/22, 30.03.2009), содержащая вентилятор, приводимый в действие от коленчатого вала двигателя, оребренные цилиндры и их головки, размещенные в кожухе, дополнительный вентилятор, подающий воздух в канал, направляющий воздушный поток под кожух под определенным углом φ. При этом дополнительный вентилятор включается блоком управления, получающим импульсы от датчиков температуры головок и цилиндров, а так же от датчика температуры масла в двигателе. Указанная конструкция двигателя является наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и принята за прототип.
Недостатком устройства является невозможность изменения интенсивности турбулизации воздушного потока дополнительным вентилятором. Градиенты изменения температуры в головках цилиндров на режиме максимальных нагрузок очень велики, что обусловливает возникновение в них высоких термических напряжений, которые могут привести к разрушению головок.
Задачей предложения является исключение возникновения в системе охлаждения высоких термических напряжений за счет уменьшения градиенты температуры в головках цилиндров на режиме максимальных нагрузок.
Поставленная задача решается тем, что система воздушного охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая основной вентилятор и установленный под углом дополнительный вентилятор, оребренные цилиндры и их головки, размещенные в кожухе, блок управления, датчики температуры головок и цилиндров, согласно предложению, оборудована расположенным на кожухе электромагнитным приводом управления угла наклона дополнительного вентилятора и соединенным с последним подвижным штоком.
Оборудование системы воздушного охлаждения двигателя электромагнитным приводом управления углом наклона дополнительного вентилятора способствует поддержанию рабочей температуры двигателя. Это происходит за счет регулирования воздушного потока в межреберных каналах цилиндра и головки путем изменения угла дополнительного вентилятора подвижным штоком, соединенным с электромагнитным приводом. Управление приводом осуществляется блоком управления, на который поступают импульсы с датчиков температуры, что способствует автоматически изменению направления воздушного потока в системе.
На фигуре представлена схема предлагаемой системы воздушного охлаждения двигателя внутреннего сгорания
Система воздушного охлаждения двигателя внутреннего сгорания содержит: вентилятор 1, электромагнитный привод 2 управления углом φ наклона дополнительного вентилятора 3, шток 4, соединяющий привод с дополнительны вентилятором 3, датчики температуры 5 и 6 соответственно головок и цилиндров двигателя 7, а также блок управления 8, соединенный с датчиками. Электромагнитный привод 2 и дополнительный вентилятор 3 размещены на одной из стенок кожуха 9 двигателя 7.
Устройство работает следующим образом. На режимах, характеризующихся докритическим уровнем температуры головок и цилиндров двигателя 7, электромагнитный привод 2, дополнительный вентилятор 3, шток 4 находятся в исходном положении, и угол φ имеет установленное значение. На режиме максимальной нагрузки, вызывающем возникновение критических температур в головах и цилиндрах двигателя 7, шток 4 электромагнитного привода 2 перемещается и изменяет угол φ наклона вентилятора, чем обеспечивает снижение температуры головок цилиндров в критических точках за счет увеличения степени турбулизации воздушного потока в необходимых областях межреберных каналов. Управление электромагнитным приводом 2 производится блоком управления 8, получившим импульс с датчиков температуры 5 и 6 головок и цилиндров.
По сравнению с прототипом предлагаемая система воздушного охлаждения двигателя имеет большую эффективность, так как обеспечивает более интенсивную теплоотдачу от оребрения головок и цилиндров к охлаждающему воздуху на режиме максимальных нагрузок двигателя в наиболее термически нагруженных зонах вследствие увеличения степени турбулизации и плотности воздушного потока, проходящего через межреберные каналы, создаваемого дополнительным вентилятором.
Указанные особенности предлагаемой системы воздушного охлаждения двигателя внутреннего сгорания обеспечивают достижение поставленной технической задачи - повышение эффективности работы системы воздушного охлаждения при работе двигателя на режиме максимальных нагрузок за счет уменьшения градиентов температуры в головках цилиндров и исключения тем самым возникновения в них высоких термических напряжений.