ЖИДКОСТНО-МАСЛЯНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
LIQUID-OIL HEAT EXCHANGER FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES OF VEHICLES

Предлагаемое устройство относится к теплообменной аппаратуре, а именно к радиаторам двигателей внутреннего сгорания.
Известно устройство - выпускной коллектор радиатора с патрубком выхода теплоносителя, размещенным внутри теплообменника типа «труба в трубе», внутренняя труба которого сообщена с полостью коллектора (а.с. №1298503, МПК 4 F28D 1/00, опубликованный 23.03.1987 г., бюл. №11).
Недостатком данного устройства является низкая эффективность смывания охлаждающей жидкости поверхностей масляного теплообменника внутри коллектора охлаждающей жидкости радиатора, которая зависит в основном от производительностей водяного и масляного насосов двигателя внутреннего сгорания.
Технический результат - повышение уровня стабильности температуры масла и высокого уровня тепловых эквивалентов теплоносителей на самых тяжелых режимах двигателя внутреннего сгорания, не зависящих от числа оборотов коленчатого вала.
Задача решается тем, что в жидкостно-масляном теплообменнике для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, включающем корпус, в котором расположена жестко соединенная с ним труба с внутренней трубой, установленной с возможностью вращения, внутренняя труба на входе и выходе снабжена насосными лопатками, и через уплотнитель соединена с электродвигателем, причем на внутренней трубе установлено винтообразное оребрение, а ребра имеют рассечения и повернуты на угол от 10° до 45°.
На чертеже изображено устройство жидкостно-масляного теплообменника для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, встроенного в блок двигателя.
Жидкостно-масляный теплообменник для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств содержит корпус 1, в котором расположена жестко соединенная с ним труба 2 с внутренней трубой 3, установленной с возможностью вращения, внутренняя труба 3 на входе и выходе снабжена насосными лопатками 4, и через уплотнитель 5 и вал 6 соединена с электродвигателем, причем на внутренней трубе 3 установлено винтообразное оребрение, а ребра 7 имеют рассечения и повернуты на угол от 10° до 45°.
Рассечение ребер 7 на внутренней трубе 3 с углами атаки от 10° до 45° получено методом поперечно-винтовой прокатки толстостенной алюминиевой трубы, поэтому ребра 7 и основание трубы 3 монометаллические и имеют винтовую однозаходную основу.
Жидкостно-масляный теплообменник для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств работает следующим образом. При вращении ротора от электродвигателя в жидкостно-масляном теплообменнике для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств создается принудительный насосный эффект прокачивания обоих теплоносителей в противоточных направлениях. Такой эффект достигается за счет того, что жидкостно-масляный теплообменник для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств оснащен насосными лопатками 4 на внутренних и внешних цилиндрах торцевых частях со стороны охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания. Со стороны масляного теплоносителя за счет того, что внутренняя труба 3 имеет винтовую природу ребер 7 с рассечением, в образовавшемся пространстве между неподвижной трубой 2 и вращающейся внутренней трубой 3, оребрение на которой рассечено и имеет угол атаки от 10° до 45°, создается насосный эффект.
Вращающаяся внутренняя труба 3 имеет сальниковый уплотнитель 5 и подшипники качения с неподвижной трубой 2. Лопатки 4 имеют конструктивные элементы как с внутренней части внутренней оребренной трубы 3, так и с внешней части трубы 2. Лопатки 4 с внешней стороны трубы 2 скользят по внешней образующей поверхности и создают насосный эффект прокачивания охлаждающей жидкости для создания теплопередачи и теплообмена масла в охлаждающую жидкость. Лопатки 4 с внутренней стороны жестко сидят на валу 6 (электродвигатель не показан) и жестко закреплены с внутренней оребренной трубой 3, что и обеспечивает противоточное прокачивание масла и охлаждающей жидкости.
Неподвижная труба 2 может быть жестко закреплена в корпусе 1, выполненном в виде трубы или в виде кожуха кольцевыми соединениями заодно со штуцерами для масла, имеющими кольцевые проходы.
Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемый жидкостно-масляный теплообменник для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств позволяет повысить уровень стабильности температуры масла, т.к. ротор жидкостно-масляного теплообменника для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств в среде охлаждающей жидкости вращается от индивидуального электродвигателя и не зависит от числа оборотов коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. Поэтому интенсивность эквивалентов по теплообменным жидкостям будет зависеть только от числа оборотов и ступеней их переключения в электродвигателе, от аккумуляторной батареи и генератора транспортного средства.