СЕКЦИЯ РАДИАТОРА СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ 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, RU), 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, 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%-ой 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 29.12.2004), содержащая пучок коридорно-расположенных плоскоовальных трубок, вставленных и впаянных в отверстия верхней и нижней трубных коробок, пластины оребрения, коллекторы, в которой плоскоовальные 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 распирающихся 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%-ая надежность паяного соединения трубок с пластинами оребрения.
Кроме того, использование специальных нагревательных печей в производстве секции повышает энергетические и материальные затраты производства.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является секция радиатора охлаждения двигателей внутреннего сгорания (Патент ПМ №112376, Кл. F28F 1/00, RU), содержащая впускной коллектор, выпускной коллектор, пучок трубок, вставленных и впаянных в отверстия верхней и нижней трубных коробок, пластины оребрения, закрепленные на трубках, при этом отверстия пластины оребрения выполнены с отбортовками, а закрепление пластин оребрения на трубках осуществлено дорнованием полостей трубок.
Секция обеспечивает повышение теплоотдачи от трубок к воздуху, вместе с тем, использование метода дорнования для соединения трубок с другими частями секции не гарантирует 100%-ой надежности прилегания трубок к рубашкам охлаждающих пластин. Также есть вероятность образования эффекта гальванопары в местах неплотного прилегания отбортовок охлаждающих пластин к трубкам, в результате чего в данных местах соединения происходит окисление, что приводит к снижению теплопередачи между разнородными металлами.
Задача полезной модели состоит в создании секции радиатора системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, в которой отсутствует необходимость пайки различными способами для присоединения охлаждающих пластин к различного вида трубкам.
Охлаждающая жидкость в данной полезной модели проходит через внутренние отверстия профиля, а охлаждающими элементами являются многочисленные пластины, которые подрезаны и приподняты с плоскостей профиля специальной фрезой и являются монолитом профиля.
Поставленная задача решается тем, что в секции радиатора системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащей впускной и выпускной коллекторы, верхнюю и нижнюю профильные коробки, пластины оребрения она дополнительно содержит ячеистые профили с отверстиями, соединенные торцами с верхней и нижней профильными коробками, пластины оребрения выполнены на профилях методом фрезерования, образуя с профилем монолитную конструкцию.
При использовании полезной модели может быть получен технический результат, выражающийся в повышении коэффициента теплопередачи секции радиатора, снижении трудоемкости и повышении экологичности при ее изготовлении.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид секции радиатора системы охлаждения, на фиг.2 - вид А-А фиг.1, на фиг.3 - ячеистый профиль с пластинами оребрения.
Секция радиатора системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания содержит впускной коллектор 1, выпускной коллектор 2, ячеистые профили 3 с пластинами оребрения 4 и отверстиями 5, верхнюю профильную коробку 6, нижнюю профильную коробку 7, при помощи плавления соединенные с торцами профилей 3. Пластины оребрения 4 выполнены методом фрезерования и являются монолитом профиля 3.
Секция радиатора работает следующим образом. Охлаждаемая среда поступает в верхний коллектор 1, затем проходит по отверстиям 5 профилей 3, где происходит процесс передачи тепла от жидкости к профилям 3, затем в нижний коллектор 2. Нагнетаемый поток воздуха, проходя через профили 3, охлаждает пластины оребрения 4 и выводится в окружающую среду.
Всесторонние испытания опытного экземпляра секции предлагаемой конструкции были проведены при следующих параметрах составных частей: алюминиевые ячеистые профили 52 ммХ11 мм. Оребрение на плоскостях t=0.25,
где t - толщина пластины.
Установлено, что коэффициент теплопередачи увеличен на 10-13%, общий вес секции снизился по отношению к известным секциям на 30%. Обеспечено снижение трудоемкости изготовления секций за счет замены сборки пучка трубок с пластинами оребрения, методом установки ячеистых профилей, которые уже имеют отбортовку в виде охлаждающих пластин оребрения на своих плоскостях и являются в целом монолитом, что способствует беспрепятственно осуществлять теплопередачу секции в целом.
Повышается экологичность изготовления секций радиатора за счет применения механической операции по изготовлению пластин оребрения и полного исключения пайки с применением различных присадок и флюсов. Присоединение ячеистых профилей к профильным коробкам осуществляется методом плавления соприкасающихся кромок деталей. Снижены энергозатраты производства вследствие уменьшения количества применяемого оборудования. Данная полезная модель более прочная, легкая и на порядок более долговечная в эксплуатации.