{"title":"НОВІ КОНСТРУКЦІЇ ТЕПЛОВИХ АКУМУЛЯТОРІВ ДЛЯ ПЕРЕДПУСКОВОЇ ПІДГОТОВКИ ДВИГУНІВ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ АВТОМОБІЛІВ","authors":"Олександр Клюєв, С. А. Русанов, І. А. Шатохіна","doi":"10.35546/kntu2078-4481.2024.1.5","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"У даній роботі наведені розроблені конструкції теплових акумуляторів для передпускового прогрівання двигуна автомобіля. Пропонуються капсульний теплоакумулятор і теплоакумулятори у вигляді кожухотрубчастих теплообмінників з різною будовою труб. Проведені стендові і натурні випробування теплоакумуляторів, які показали доцільність їх використання для передпускового нагрівання двигуна автомобіля, оскільки це забезпечує запуск двигуна без попереднього розігріву за 5–10 с. В результаті заощаджується паливо і покращуються санітарні умови за рахунок зменшення викидів відпрацьованих газів двигуна. Запропоновано теплоакумулятор капсульного типу з шаховим розташуванням капсул. Капсули кріпляться за допомогою опірних решіток, а взаємне розміщення капсул усередині теплоакумулятора створює в ньому канали для протікання охолоджуючої рідини, що дозволяє рівномірно прогрівати теплоакумулюючу речовину. Також це дозволяє інтенсифікувати процес теплообміну за рахунок збільшення швидкості теплоносія, що омиває їх. Запропонована також конструкція теплового акумулятору з U-подібними трубками, яка складається з подвійного герметичного корпусу з зазором під теплову рідинну ізоляцію, в якому розміщений трубчастий електронагрівач, а внутрішня порожнина подвійного корпусу заповнена фазоперехідним теплоакумулюючим матеріалом та містить U-подібний рідинний теплообмінник з оребренням. Патрубок для введення охолоджуючої двигун рідини у тепловий акумулятор оснащений електромагнітним клапаном, а патрубок для виведення охолоджуючої двигун рідини з теплового акумулятора оснащений насосом з електромагнітним клапаном. Представлено також тепло акумулятори зі спіральною трубкою та зі змієвиковими трубами, в яких, на відміну від попередніх конструктивних рішень, теплоакумулюючий матеріал і теплоносій знаходяться в одному просторі герметичного корпусу, що забезпечує підвищення теплопередачі безпосередньо і спрощення конструкції теплоакумулятора.","PeriodicalId":518826,"journal":{"name":"Вісник Херсонського національного технічного університету","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-05-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Вісник Херсонського національного технічного університету","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2024.1.5","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
Abstract
У даній роботі наведені розроблені конструкції теплових акумуляторів для передпускового прогрівання двигуна автомобіля. Пропонуються капсульний теплоакумулятор і теплоакумулятори у вигляді кожухотрубчастих теплообмінників з різною будовою труб. Проведені стендові і натурні випробування теплоакумуляторів, які показали доцільність їх використання для передпускового нагрівання двигуна автомобіля, оскільки це забезпечує запуск двигуна без попереднього розігріву за 5–10 с. В результаті заощаджується паливо і покращуються санітарні умови за рахунок зменшення викидів відпрацьованих газів двигуна. Запропоновано теплоакумулятор капсульного типу з шаховим розташуванням капсул. Капсули кріпляться за допомогою опірних решіток, а взаємне розміщення капсул усередині теплоакумулятора створює в ньому канали для протікання охолоджуючої рідини, що дозволяє рівномірно прогрівати теплоакумулюючу речовину. Також це дозволяє інтенсифікувати процес теплообміну за рахунок збільшення швидкості теплоносія, що омиває їх. Запропонована також конструкція теплового акумулятору з U-подібними трубками, яка складається з подвійного герметичного корпусу з зазором під теплову рідинну ізоляцію, в якому розміщений трубчастий електронагрівач, а внутрішня порожнина подвійного корпусу заповнена фазоперехідним теплоакумулюючим матеріалом та містить U-подібний рідинний теплообмінник з оребренням. Патрубок для введення охолоджуючої двигун рідини у тепловий акумулятор оснащений електромагнітним клапаном, а патрубок для виведення охолоджуючої двигун рідини з теплового акумулятора оснащений насосом з електромагнітним клапаном. Представлено також тепло акумулятори зі спіральною трубкою та зі змієвиковими трубами, в яких, на відміну від попередніх конструктивних рішень, теплоакумулюючий матеріал і теплоносій знаходяться в одному просторі герметичного корпусу, що забезпечує підвищення теплопередачі безпосередньо і спрощення конструкції теплоакумулятора.
本文介绍了用于汽车发动机预热的蓄热器的开发设计。我们提出了胶囊式蓄热器和具有不同管道结构的管壳式热交换器形式的蓄热器。我们对蓄热器进行了台架试验和现场试验,结果表明将蓄热器用于汽车发动机预热是可行的,因为这样可以确保发动机在 5-10 秒内无需预热即可启动。因此,节省了燃料,并通过减少发动机尾气排放改善了卫生条件。建议采用胶囊交错排列的胶囊式蓄热器。胶囊上附有电阻网格,胶囊在蓄热器内的相互位置为冷却液的流动创造了通道,从而使蓄热物质得到均匀加热。这也使得通过提高冷却剂的冲洗速度来强化传热过程成为可能。此外,还提出了一种带有 U 形管的蓄热器设计方案,它由一个双密封外壳组成,外壳上有一个用于隔热液体的间隙,其中放置了一个管状电加热器,双层外壳的内腔填充了一种相变蓄热材料,并包含一个带有翅片的 U 形液体热交换器。发动机冷却液进入蓄热器的进水管上装有电磁阀,发动机冷却液从蓄热器流出的出水管上装有带电磁阀的泵。此外,还介绍了带有螺旋管和盘绕管的蓄热器,与以往的设计方案不同的是,蓄热材料和冷却剂位于密封外壳的同一空间内,这直接增加了热量的传递,并简化了蓄热器的设计。