СЕКЦИЯ РАДИАТОРА СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к теплообменным аппаратам, применяемым для обмена тепла между жидкостью и газом, и может быть использована в отраслях энергетического и транспортного машиностроения, в частности, к радиаторам систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания тепловозов и других транспортных средств.
Известна секция радиатора системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания (Патент ПМ №82826, кл F28F 1/02, PU), содержащая впускной и выпускной коллекторы, пучок трубок каплеобразной формы, в которой широкая часть поперечного сечения трубок выполнена в виде сегмента, а узкая часть - в виде полукруга, полукруга, при этом пучок труб в секции расположен узкой частью к потоку воздуха. Верхняя и нижняя трубные коробки, а также медные пластины оребрения секции спаяны с трубками соответственно медно-фосфористым припоем и оловянно-свинцовистым припоем.
Секция обеспечивает повышение теплоотдачи от трубок к воздуху, вместе с тем, использование пайки для соединения трубок с другими частями секции не гарантирует 100%-ной надежности припаивания трубок к пластинам. Кроме того, операция пайки отрицательно влияет на экологию окружающей среды, при этом значительными являются и затраты производства.
Известна секция радиатора системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания (Патент RU №2280831, кл F28F 9/02 F28F 1/02 29.12.2004), содержащая пучок коридорно-расположенных плоскоовальных трубок, вставленных и впаянных в отверстия верхней и нижней трубных коробок, пластины оребрения, коллекторы, в которой плоскоовалные трубки выполнены с расширяющимися наружу концами овальной формы, трубные коробки выполнены с отверстиями, с отбортованными по форме расширяющихся наружу концов плоскоовальных трубок краями, с углублениями по периметру и вдоль отбортованных краев отверстий трубных коробок, соединения растирающихся наружу концов овальной формы плоскоовальных трубок с трубными коробками выполнены пайкой цинковым припоем.
Секция обеспечивает сохранение контакта пластин оребрения с трубками за счет использования оловянно-свинцовистого припоя при пайке в специальных нагревательных печах, вместе с тем, при этом, как и в выше указанной секции не гарантирована 100%-ная надежность паяного соединения трубок с пластинами оребрения.
Кроме того, использование специальных нагревательных печей в производстве секции повышает материальные и энергозатраты производителя.
Задача полезной модели состоит в создании секции радиатора системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, в которой плотное и прочное соединение трубок с пластинами оребрения обеспечивалось бы механическим сцеплением их сопрягаемых поверхностей при полном исключении процесса пайки.
Задача решается тем, что в секции радиатора системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащей впускной и выпускной коллекторы, пучок трубок, вставленных и впаянных в отверстия верхней и нижней трубных коробок, пластины оребрения, закрепленные на трубках, согласно полезной модели отверстия пластины оребрения выполнены с отбортовками, а закрепление пластин оребрения на трубках осуществлено дорнованием полостей трубок.
При использовании полезной модели может быть получен технический результат, выражающийся в:
- 100%-ой гарантии надежного соединения каждого из отверстий каждой пластины оребрения с трубками, что обусловлено прочной и плотной связью материала трубок и пластин оребрения при увеличении внутреннего диаметра трубок в процессе продвижения дорна в их полостях;
- Механическая операция скрепления трубок с пластинами оребрения исключает необходимость использования в производстве оборудования, ухудшающего экологию окружающей среды.
Другие преимущества заявляемой полезной модели будут видны из описания и чертежа где на фиг.1 изображен общий вид секции радиатора системы охлаждения, на фиг.2 - пластина оребрения, на фиг.3 - соединение пластины оребрения с трубкой.
Секция радиатора системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания содержит впускной коллектор 1, выпускной коллектор 2, пучок медных трубок 3, на которых установлены пластины 4 оребрения выполненные из алюминия, с отверстиями 5, снабженными отбортовками 6, верхнюю трубку коробку 7, нижнюю трубную коробку 8, при помощи пайки связанные с концами трубок 3.
Трубки 3 с пластинами 4 оребрения жестко связаны при помощи механической операции дорнования, при котором в процессе движения дорна в полости трубки последняя подвергается расширению с увеличением диаметра, достаточным для прочного и плотного сцепления отбортовки 6 каждого из отверстий 5 пластины 4 с наружной поверхностью трубки 3.
Из теории контактного теплообмена известно, что касание двух твердых поверхностей, вследствие их шероховатости и волнистости, происходит отдельными пятнами, число и размеры которых зависят от чистоты обработки сопрягаемых поверхностей, от силы их сжатия, а также от наличия между ними мягкого металла или сплава. Поскольку для операции дорнования не требуется ни мягкого металла, ни сплава процесс сцепления микронеровностей сопрягаемых поверхностей осуществляется в режиме, приближенном к диффузионному сцеплению материалов трубки и пластины. Это служит 100%-ной гарантией надежной жесткой связи трубок с пластинами оребрения.
Всестороннее испытание опытного экземпляра секции предлагаемой конструкции были проведены при следующих параметрах составных частей: медные трубки диаметром 9,52 мм, пластины оребрения из алюминия t=0,15. Установлено, что коэффициент теплопередачи увеличен на 7-10%, общий вес секции снизился по отношению к известным секциям на 30%. Обеспечено снижение трудоемкости изготовления секции заменой сборки пучка трубок с пластинами оребрения методом пайки на дорнование полостей трубок, улучшена экология окружающей среды, снижены энергозатраты производства, вследствие уменьшения состава оборудования.