RU2293856C1 - Cooling system of internal combustion engine - Google Patents
Cooling system of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2293856C1 RU2293856C1 RU2005121445/06A RU2005121445A RU2293856C1 RU 2293856 C1 RU2293856 C1 RU 2293856C1 RU 2005121445/06 A RU2005121445/06 A RU 2005121445/06A RU 2005121445 A RU2005121445 A RU 2005121445A RU 2293856 C1 RU2293856 C1 RU 2293856C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cooling
- engine
- liquid
- oil
- heating
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010792 warming Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания.The invention relates to the field of engineering, and in particular to cooling systems of internal combustion engines.
Известна система охлаждения двигателя внутреннего сгорания (см. патент Японии №2003222022 от 08.08.2003 г., МПК7 F 01 P 3/02, F 02 F 1/14), содержащая рубашку охлаждения блока цилиндров, каналы охлаждения головки блока цилиндров, водяной насос, термостат, радиатор и охлаждающий тракт для возврата охлаждающей жидкости к насосу, расположенный в блоке цилиндров ниже рубашки охлаждения, причем для уменьшения объема охлаждающей рубашки нижний край рубашки охлаждения блока расположен выше уровня поршневого кольца, когда поршень находится в нижней мертвой точке, что позволяет свести к минимуму объем охлаждающей жидкости, циркулирующей в двигателе. Во время холодного запуска охлаждающая жидкость, поступающая из водяного насоса, расположенного на одном конце двигателя, течет по рубашке охлаждения внутри двигателя от одного конца двигателя к другому. Пройдя по рубашке охлаждения, жидкость через охлаждающий тракт, расположенный ниже рубашки охлаждения блока цилиндров и составляющий с ним одно целое, возвращается обратно к водяному насосу, ускоряя процесс прогрева двигателя.A known cooling system of an internal combustion engine (see Japan Patent No. 2002322022 dated 08.08.2003, IPC 7 F 01 P 3/02, F 02 F 1/14), comprising a cooling jacket for the cylinder block, cooling channels for the cylinder head, water a pump, a thermostat, a radiator and a cooling path for returning coolant to the pump located in the cylinder block below the cooling jacket, and to reduce the volume of the cooling jacket, the lower edge of the cooling jacket of the block is located above the level of the piston ring when the piston is at bottom dead center, This allows to minimize the volume of cooling fluid circulating in the engine. During a cold start, coolant coming from a water pump located at one end of the engine flows through the cooling jacket inside the engine from one end of the engine to the other. Having passed through the cooling jacket, the liquid through the cooling path located below the cooling jacket of the cylinder block and integrating with it returns to the water pump, accelerating the engine warm-up process.
Недостатком данной системы охлаждения является то, что целью этой системы является сокращение времени прогрева двигателя во время холодного запуска и повышение температуры катализатора очистки выхлопных газов, оставляя без внимания необходимость быстрого прогрева масла до рабочей температуры.The disadvantage of this cooling system is that the purpose of this system is to reduce the engine warm-up time during cold start and increase the temperature of the exhaust gas purification catalyst, ignoring the need for quick heating of the oil to operating temperature.
Наиболее близкой известной системой охлаждения к заявленному изобретению по совокупности признаков является система охлаждения двигателя внутреннего сгорания (см. патент России №2235893 от 05.08.02 г., МПК7 F 01 P 11/08), содержащая рубашку охлаждения блока цилиндров, каналы охлаждения в головке блока цилиндров, термостат, радиатор, водяной насос, жидкостно-масляный теплообменник (ЖМТ) и трубопроводы, причем охлаждающая жидкость от водяного насоса подается в ЖМТ, представляющий собой патрубок с ребрами, проходящий через масляный картер, а от него в рубашку охлаждения блока цилиндров в двух местах между первым и вторым цилиндрами и между третьим и четвертым цилиндрами, и отводится из головки блока цилиндров в двух местах - от первого и четвертого цилиндра.The closest known cooling system to the claimed invention in terms of features is a cooling system of an internal combustion engine (see Russian patent No. 2235893 dated 05.08.02, IPC 7 F 01 P 11/08) containing a cooling jacket for the cylinder block, cooling channels in cylinder head, thermostat, radiator, water pump, liquid-oil heat exchanger (ЖМТ) and pipelines, moreover, the cooling liquid from the water pump is supplied to the ЖМТ, which is a pipe with fins passing through the oil sump, and from it to p a decrease in the cooling of the cylinder block in two places between the first and second cylinders and between the third and fourth cylinders, and is discharged from the cylinder head in two places - from the first and fourth cylinders.
Недостатком данной системы охлаждения является то, что в ней присутствует большое количество соединений, что в процессе эксплуатации может привести к их разгерметизации и к отказу двигателя. Представленная система охлаждения имеет сравнительно большой объем и, соответственно, теплоемкость, что значительно увеличивает время прогрева двигателя.The disadvantage of this cooling system is that it contains a large number of connections, which during operation can lead to their depressurization and engine failure. The presented cooling system has a relatively large volume and, accordingly, heat capacity, which significantly increases the engine warm-up time.
Сущность изобретения заключается в разработке такой системы охлаждения, которая позволит за счет оптимального количества компонентов, их размещения в системе и размеров, иметь эффективное охлаждение двигателя, быстрый прогрев при холодном запуске и возможность обогрева салона автомобиля, используя тепло охлаждающей жидкости.The essence of the invention lies in the development of such a cooling system that, due to the optimal number of components, their placement in the system and size, has effective engine cooling, quick warm-up during cold start and the possibility of heating the passenger compartment using heat from the coolant.
Технический результат - эффективное охлаждение двигателя при работе, возможность обогрева салона автомобиля, быстрый прогрев и подготовка двигателя к принятию полезной нагрузки при холодном запуске.EFFECT: effective engine cooling during operation, the possibility of heating the passenger compartment, quick warm-up and preparation of the engine for accepting the payload during cold start.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащей рубашку охлаждения блока цилиндров, каналы охлаждения в головке блока цилиндров, термостат, радиатор, водяной насос, ЖМТ и трубопроводы, особенностью является то, что в ней предусмотрена возможность обогрева салона автомобиля с использованием тепла циркулирующей охлаждающей жидкости, проходящей последовательно через рубашку охлаждения блока цилиндров, через головку цилиндров и жидкостно-масляный теплообменник в радиатор отопителя, кроме того система снабжена трехходовым краном, через который нагретая охлаждающая жидкость поступает в радиатор отопителя для обогрева салона или возвращается к водяному насосу, если обогрев салона не требуется, кроме того она снабжена циркуляционным электрическим насосом, который позволяет интенсивно охлаждать масло в ЖМТ на нагруженных режимах работы двигателя и усиливать обогрев салона автомобиля, а также при холодном запуске двигателя нагретая в блоке и головке цилиндров жидкость, проходя через ЖМТ, разогревает масло, сокращая время прогрева и подготовки двигателя к принятию нагрузки.The specified technical result is achieved by the fact that in the known cooling system of an internal combustion engine comprising a cooling jacket for a cylinder block, cooling channels in a cylinder head, a thermostat, a radiator, a water pump, an LMC and pipelines, the feature is that it allows heating the cabin using heat from the circulating coolant passing sequentially through the cooling jacket of the cylinder block, through the cylinder head and liquid-oil heat transfer nickname to the heater radiator, in addition, the system is equipped with a three-way valve through which heated coolant enters the heater radiator for heating the passenger compartment or returns to the water pump if the passenger compartment heating is not required, in addition, it is equipped with a circulation electric pump that allows intensive cooling of the oil in MMC on loaded engine operating modes and to intensify the heating of the car interior, as well as during cold engine start, the fluid heated in the block and cylinder head passing through the MMC, Heats the oil, reducing the time for warming up and preparing the engine to take the load.
На чертеже представлена схема системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания.The drawing shows a diagram of a cooling system of an internal combustion engine.
В системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания 1, содержащей рубашку охлаждения блока цилиндров, каналы охлаждения в головке блока цилиндров, термостат 3, радиатор 4, водяной насос 2, ЖМТ 5 и трубопроводы, предусмотрена возможность обогрева салона автомобиля, для чего используется тепло циркулирующей охлаждающей жидкости, проходящей через рубашку охлаждения блока цилиндров, через головку цилиндров и ЖМТ 5 в радиатор отопителя салона 9. Система охлаждения имеет трехходовой кран 8, установленный между ЖМТ 5 и радиатором отопителя 9, через который нагретая охлаждающая жидкость поступает в радиатор отопителя 9 для обогрева салона или возвращается к водяному насосу 2, если обогрев салона не требуется, а также имеет циркуляционный электрический насос 7, который позволяет интенсивно охлаждать масло в ЖМТ 5 перед подачей в масляный фильтр 6, на нагруженных режимах работы двигателя 1 и обогревать салон автомобиля. При холодном запуске двигателя охлаждающая жидкость, нагретая в блоке и головке цилиндров, проходя через ЖМТ 5, разогревает масло, сокращая тем самым время прогрева и подготовки двигателя 1 к принятию нагрузки.In the cooling system of the internal combustion engine 1, which contains the cooling jacket of the cylinder block, cooling channels in the cylinder head, thermostat 3, radiator 4, water pump 2, ZhMT 5 and pipelines, it is possible to heat the passenger compartment of the vehicle, for which heat of the circulating coolant is used, passing through the cooling jacket of the cylinder block, through the cylinder head and the ЖМТ 5 to the radiator of the passenger compartment heater 9. The cooling system has a three-way valve 8 installed between the ЖМТ 5 and the radiator of the heater 9, through which heated coolant enters the radiator of the heater 9 for heating the passenger compartment or returns to the water pump 2 if the passenger compartment heating is not required, and also has a circulating electric pump 7, which allows intensive cooling of the oil in the oil filter 5 before being fed into the oil filter 6, on loaded operating modes of the engine 1 and heat the interior of the car. When the engine is cold started, the coolant heated in the block and cylinder head, passing through the LMC 5, heats the oil, thereby reducing the time of warming up and preparing engine 1 to accept the load.
Работа системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания осуществляется следующим образом. Охлаждающая жидкость от водяного насоса 2 подается в рубашку охлаждения блока цилиндров двигателя 1 двумя потоками - в верхнюю часть рубашки охлаждения и в нижнюю часть рубашки охлаждения, основная часть верхнего потока охлаждающей жидкости охлаждает верхние пояса цилиндров и через калиброванные дросселирующие отверстия в прокладке головки цилиндров перетекает в рубашку головки цилиндров двигателя 1, преимущественно в зоне четвертого цилиндра, основная часть нижнего потока охлаждающей жидкости, омывая цилиндры по всей высоте, перетекает на противоположенную сторону рубашки охлаждения блока цилиндров и также через калиброванные дросселирующие отверстия в прокладке головки цилиндров перетекает в каналы охлаждения головки цилиндров, при этом в головке цилиндров при помощи специально ориентированных дополнительных ребер формируются два потока с различной температурой охлаждающей жидкости: по стороне выпускных каналов более горячий, который направляется к термостату 3, а по стороне впускных каналов более холодный, который направляется к ЖМТ 5 и используется для охлаждения масла, после чего при помощи трехходового крана 8 поток охлаждающей жидкости может быть направлен к водяному насосу 2 или в радиатор отопителя салона 9. Проходя через ЖМТ 5, охлаждающая жидкость получает дополнительное тепло и поступает в радиатор отопителя 9 для обогрева салона автомобиля. Для интенсивного охлаждения масла на нагруженных режимах работы двигателя 1 и интенсивного обогрева салона автомобиля в холодное время года включается циркуляционный электрический насос 7. Во время холодного запуска двигателя 1, при закрытом термостате 3, начинает циркулировать сравнительно небольшой объем охлаждающей жидкости: от водяного насоса 2 по рубашке охлаждения блока цилиндров в каналы охлаждения головки цилиндров, далее в ЖМТ 5 и через трехходовой кран 8 возвращается в водяной насос 2. Нагретая в блоке и в головке цилиндров жидкость направляется в ЖМТ 5, где передает свое тепло холодному маслу, уменьшая его вязкость перед подачей в масляный фильтр 6 и сокращая время прогрева и, соответственно, время подготовки двигателя 1 к принятию нагрузки. С другой стороны, забор жидкости на радиатор отопителя 9 от ЖМТ 5, при соответствующем положении трехходового крана 8, в режиме прогрева двигателя 1 позволяет значительно ускорить прогрев салона, а во время эксплуатации автомобиля поддерживать комфортные условия в салоне.The operation of the cooling system of an internal combustion engine is as follows. The cooling liquid from the water pump 2 is fed into the cooling jacket of the engine block of the engine 1 in two flows - to the upper part of the cooling jacket and to the lower part of the cooling jacket, the main part of the upper coolant stream cools the upper cylinder belts and flows through calibrated throttling holes in the cylinder head gasket to the cylinder head of the engine 1, mainly in the area of the fourth cylinder, the main part of the lower coolant flow, washing the cylinders over the entire height, flows it flows onto the opposite side of the cylinder block cooling jacket and also through calibrated throttling holes in the cylinder head gasket flows into the cylinder head cooling channels, while two flows with different coolant temperatures are formed in the cylinder head using specially oriented additional fins: on the side of the exhaust channels more hot, which goes to thermostat 3, and on the side of the inlet channels is colder, which goes to the LMC 5 and is used for cooling Denia oils and then using the three-way cock 8 the coolant flow can be directed to the water pump 2 or the interior heater radiator 9. Passing through LMC 5, coolant receives additional heat and the heater 9 flows into the radiator for heating the passenger compartment. For intensive cooling of the oil under the loaded operating conditions of engine 1 and intensive heating of the vehicle interior, the circulation electric pump 7 is turned on during the cold season. During the cold start of engine 1, with thermostat 3 closed, a relatively small amount of coolant begins to circulate: from the water pump 2 through the cooling jacket of the cylinder block into the cooling channels of the cylinder head, then in the ZhMT 5 and through a three-way valve 8 returns to the water pump 2. Heated liquid in the block and in the cylinder head The fuel is sent to the LMC 5, where it transfers its heat to the cold oil, reducing its viscosity before being fed into the oil filter 6 and reducing the warm-up time and, accordingly, the preparation time of engine 1 for accepting the load. On the other hand, fluid intake to the radiator of the heater 9 from the LMT 5, with the corresponding position of the three-way valve 8, in the warm-up mode of the engine 1, can significantly accelerate the warm-up of the passenger compartment and maintain comfortable conditions in the passenger compartment during operation.
Преимущество изобретения состоит в том, что по сравнению с известными системами охлаждения двигателей внутреннего сгорания предложенная система охлаждения обеспечивает эффективное охлаждение двигателя, а также позволяет эффективно использовать внутреннее тепло двигателя для обогрева салона автомобиля и для быстрого прогрева и подготовки двигателя к принятию полезной нагрузки при холодном запуске двигателя.An advantage of the invention is that, in comparison with the known cooling systems of internal combustion engines, the proposed cooling system provides efficient engine cooling, and also allows efficient use of internal heat of the engine to heat the passenger compartment and to quickly warm up and prepare the engine to accept the payload during cold start engine.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005121445/06A RU2293856C1 (en) | 2005-07-07 | 2005-07-07 | Cooling system of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005121445/06A RU2293856C1 (en) | 2005-07-07 | 2005-07-07 | Cooling system of internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2293856C1 true RU2293856C1 (en) | 2007-02-20 |
Family
ID=37863468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005121445/06A RU2293856C1 (en) | 2005-07-07 | 2005-07-07 | Cooling system of internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2293856C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2374091C2 (en) * | 2007-04-17 | 2009-11-27 | Рязанский военный автомобильный институт | Radiator of cooling system of vehicle propulsion unit |
| RU2394194C2 (en) * | 2008-09-02 | 2010-07-10 | Сергей Александрович Сошин | Processing plant to produce gaseous compound in supercritical state |
| RU2492334C1 (en) * | 2012-01-11 | 2013-09-10 | Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования Самарский машиностроительный колледж | Separate liquid system of internal combustion engine cooling |
| RU2762814C1 (en) * | 2021-02-12 | 2021-12-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" | Method for operation of the liquid cooling system of the internal combustion engine |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1560743A1 (en) * | 1988-03-17 | 1990-04-30 | Ульяновский моторный завод | Cooling system of ic-engine |
-
2005
- 2005-07-07 RU RU2005121445/06A patent/RU2293856C1/en active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1560743A1 (en) * | 1988-03-17 | 1990-04-30 | Ульяновский моторный завод | Cooling system of ic-engine |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2374091C2 (en) * | 2007-04-17 | 2009-11-27 | Рязанский военный автомобильный институт | Radiator of cooling system of vehicle propulsion unit |
| RU2394194C2 (en) * | 2008-09-02 | 2010-07-10 | Сергей Александрович Сошин | Processing plant to produce gaseous compound in supercritical state |
| RU2492334C1 (en) * | 2012-01-11 | 2013-09-10 | Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования Самарский машиностроительный колледж | Separate liquid system of internal combustion engine cooling |
| RU2762814C1 (en) * | 2021-02-12 | 2021-12-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" | Method for operation of the liquid cooling system of the internal combustion engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5337704A (en) | Engine cooling system with thermostat coolant flow control between head and block | |
| US20090308335A1 (en) | Vehicle Cooling System with Directed Flows | |
| US9212620B2 (en) | Coolant jackets for an internal combustion engine and method of control | |
| RU153006U1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE (OPTIONS) | |
| US9004021B2 (en) | Combustion engine with coolant collector for shut-down cooling and/or warm-up cooling | |
| US8464669B2 (en) | Cooling circuit for an internal combustion engine | |
| CA2833527C (en) | Split cooling method and apparatus | |
| US7647900B2 (en) | Engine cooling apparatus | |
| RU2698379C2 (en) | Internal combustion engine cooling system and thermostats assembly for cooling system | |
| KR20080099151A (en) | Cooling system device of internal combustion engine | |
| RU2605493C2 (en) | Coolant circuit | |
| EP2014889A1 (en) | A method for thermally managing an internal combustion engine | |
| CN105888807B (en) | Method for operating an internal combustion engine with a split cooling system and a closed cylinder | |
| KR20110046089A (en) | Exhaust heat recovery system | |
| JP2013127224A (en) | Control device of cooling device | |
| US10060326B2 (en) | Cooling apparatus for internal combustion engine | |
| CN109139219A (en) | A kind of engine-cooling system | |
| JP2015124763A (en) | Engine cylinder head | |
| RU2293856C1 (en) | Cooling system of internal combustion engine | |
| CN105723078A (en) | Cooling system for internal combustion engine | |
| CA2301982A1 (en) | Internal combustion engine and method of operation thereof | |
| RU2592155C2 (en) | Method for operating separated circuit of cooling liquid | |
| JP3972783B2 (en) | Cooling device for vehicle engine | |
| JP2012225223A (en) | Thermal storage type heating device for vehicle | |
| JP5708042B2 (en) | V-type engine cooling system |