Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6919
(13) U
(46) 2010.12.30
(51) МПК (2009)
F 01P 9/00
F 28F 1/08
F 28D 7/00
(54) РАДИАТОР СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ
ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
(21) Номер заявки: u 20100221
(22) 2010.03.05
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный аг-
рарный технический университет"
(BY)
(72) Авторы: Якубович Анатолий Ивано-
вич; Тарасенко Виктор Евгеньевич
(BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение обра-
зования "Белорусский государствен-
ный аграрный технический универси-
тет" (BY)
(57)
1. Радиатор системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащий верх-
ний и нижний бачки и расположенную между ними сердцевину, состоящую из трубок и
охлаждающих пластин или лент, отличающийся тем, что пластины или ленты установ-
лены под углом относительно горизонтальной плоскости, а участок наклонной охлажда-
ющей пластины или ленты на входе потока охлаждающего воздуха и выходе выполнен
горизонтально.
2. Радиатор по п. 1, отличающийся тем, что он расположен под углом относительно
горизонтальной плоскости, а направляющий кожух выполнен в виде усеченного конуса.
(56)
1. Бурков В.В., Индейкин А.И. Автотракторные радиаторы. - Л.: Машиностроение.
Ленингр. отд., 1978. - С. 25.
2. Патент RU 2162155 С2, МПК F 01P 9/04, F 28F 1/32, 2001.
3. А.с. СССР 357841, МПК F 28F 1/08, F 28D 7/00, 1978 (прототип).
Фиг. 1
BY6919U2010.12.30

2. BY 6919 U 2010.12.30
2
Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, в частности к
радиаторам систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания, и может найти приме-
нение при компоновке моторного отсека мобильных транспортных средств.
Широко известны радиаторы с поверхностями охлаждения трубчато-пластинчатого и
трубчато-ленточного типов. Трубчато-пластинчатые радиаторы применяются там, где
требуется высокая механическая прочность сердцевины. Трубчато-ленточные радиаторы
имеют несколько меньшую механическую прочность, но сравнительно более высокую
тепловую эффективность и лучшую технологичность. Оба типа поверхностей охлаждения
имеют в основе тонкостенные трубки плоскоовального сечения - шовные или цельнотяну-
тые, обеспечивающие низкое аэродинамическое сопротивление и хорошую морозостой-
кость радиаторов [1].
Известен радиатор [2], содержащий верхний и нижний бачки, расположенную между
бачками сердцевину из трубок, по которым протекает охлаждаемая жидкость, и извили-
стых каналов из пористого металла для охлаждающего воздуха. Увеличение теплопереда-
чи при этом достигается за счет минимального теплового сопротивления между пористым
металлом и стенками трубок, увеличения длины каналов для охлаждающего воздуха,
имеющих извилистую форму, турбулизации потока охлаждающего воздуха, продуваемого
через сердцевину, а также за счет возможности регулирования пористости металла серд-
цевины. Существенным недостатком указанного радиатора является ограниченность его
применения по причине большой трудоемкости работ, связанных с устранением засоряе-
мости сердцевины.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению
(прототипом) является радиатор системы охлаждения двигателя [3]. Указанный радиатор
содержит верхний и нижний бачки, расположенную между ними сердцевину, состоящую
из трубок и гофрированных по высоте и глубине сердцевины лент, образующих извили-
стые каналы для охлаждающего воздуха. Недостатком данного радиатора является нерав-
номерность теплоотдачи по глубине сердцевины радиатора, а также повышенное
аэродинамическое сопротивление проходу охлаждающего воздуха через сердцевину из-за
наличия множества наклонных участков, что влечет за собой необходимость дополни-
тельных затрат мощности двигателя на привод вентилятора.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение тепловой эффективности
радиатора системы охлаждения, поддержание стабильного температурного режима двига-
теля внутреннего сгорания, создание возможности увеличивать теплоотдачу от радиатора
при росте количества теплоты, поступающей в систему охлаждения.
Задача решается за счет того, что в радиаторе системы охлаждения двигателя внут-
реннего сгорания, содержащем верхний и нижний бачки и расположенную между ними
сердцевину, состоящую из трубок и охлаждающих пластин или лент, пластины или ленты
установлены под углом относительно горизонтальной плоскости, а участок наклонной
охлаждающей пластины или ленты на входе потока охлаждающего воздуха и выходе вы-
полнен горизонтально, при этом радиатор системы охлаждения расположен под углом от-
носительно горизонтальной плоскости, а направляющий кожух выполнен в виде
усеченного конуса.
На фиг. 1 представлен радиатор системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания,
вид сзади, на фиг. 2 - вид сбоку. На фиг. 3 изображен увеличенный разрез сердцевины ра-
диатора с наклонными пластинами или лентами, на фиг. 4 - увеличенный разрез сердце-
вины радиатора с наклонными пластинами или лентами с участками на входе и выходе,
выполненными горизонтально. На фиг. 5 представлен радиатор, расположенный под уг-
лом относительно горизонтальной плоскости.
Предлагаемый радиатор системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания вклю-
чает в себя верхний бачок 1, сердцевину 3, нижний бачок 2 и направляющий кожух 4.

3. BY 6919 U 2010.12.30
3
Радиатор системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания работает следующим
образом.
При работе двигателя внутреннего сгорания из верхнего бачка 1 к нижнему бачку 2
через сердцевину 3 радиатора поступает охлаждаемая жидкость, несущая теплоту от
нагретых частей двигателя. При этом через каналы в сердцевине, образованные установ-
ленными под углом относительно горизонтальной плоскости пластинами или лентами,
принудительно циркулирует охлаждающий воздух, который посредством контакта с по-
верхностями каналов отнимает часть теплоты и уносит ее в окружающее пространство че-
рез направляющий кожух 4. Принудительная циркуляция охлаждающего воздуха через
сердцевину 3 и направляющий кожух 4 радиатора обусловлена вращением осевого венти-
лятора (на схемах не показан).
Исполнение сердцевины радиатора 3 с лентами или пластинами, установленными под
углом ϕ относительно горизонтальной плоскости, вынуждает охлаждающий воздух дви-
гаться по наклонной поверхности каналов, а следовательно, находиться в них больший
промежуток времени, что приводит к увеличению количества теплоты, воспринятой
охлаждающим воздухом.
Высота подъема пластины или ленты характеризуется размером H и углом ϕ, величи-
ны которых устанавливаются исходя из условия наибольшей теплоотдачи при наимень-
шем аэродинамическом сопротивлении.
Компоновка радиатора под углом относительно горизонтальной плоскости позволяет
при классической схеме сердцевины с горизонтальными пластинами или лентами интен-
сифицировать теплоотдачу охлаждающему воздуху за счет увеличения времени контакта
с поверхностями каналов и повысить эффективность системы охлаждения двигателя
внутреннего сгорания.
Исполнение наклонных пластин или лент с горизонтальными участками на входе по-
тока охлаждающего воздуха и выходе, величина которых соответствует Б/2, позволяет
формировать строго направленные потоки охлаждающего воздуха, при этом переход от
горизонтальной направленности к наклонной способствует турбулизации потока охла-
ждающего воздуха, что приводит к росту интенсивности теплоотдачи.
Фиг. 2

4. BY 6919 U 2010.12.30
4
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.