СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2005 года по МПК F01P7/14 F01M5/00 

Изобретение относится к комбинированным системам охлаждения транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания.

Известны комбинированные системы охлаждения, в которых просос охлаждающего воздуха через радиаторы производится эжектором, работающим постоянно от выпуска газов двигателя, и вентилятором, включающимся в работу при условии недостаточного охлаждения масла или охлаждающей жидкости двигателя.

Комбинированная система охлаждения состоит из эжектора, масляного и водяного радиаторов, вентилятора с гидромуфтой, заполняемой маслом насосом механизма передач и поворота, трубчатых соединений.

Для предохранения масляного радиатора от пиковых давлений масла имеется перепускной клапан.

Параллельное включение вентилятора и эжектора увеличивает просос воздуха через радиаторы и повышает эффективность системы охлаждения транспортного средства, но при эксплуатации транспортного средства в зимних условиях снижается стабильность работы системы охлаждения за счет возможности “замерзания” масляного радиатора - см. В.И.Поликовский. Самолетные силовые установки. Москва, 1952 г., стр.196-197.

Комбинированная система охлаждения транспортного средства, включающая два эжектора и два параллельно работающих с ними центробежных вентилятора, установлена на БМД-3 - см. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, часть II, книга первая, 1985 г., стр.71 и на изделии 2С25 - см. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 952.00.000 ТO1. Книга первая, 1988 г., стр.84. В этих изделиях вентиляторы системы охлаждения при работающем двигателе постоянно включены и выключаются приводом только при включении водометов для плава.

Имеющиеся комбинированные системы охлаждения с постоянно включенными вентиляторами обеспечивают нормальную работу двигателя в теплое время года. В холодное время, при прогреве двигателя или при работе на малой мощности, просасываемый через радиаторы воздух охлаждает масло в радиаторе значительно эффективнее. Температура масла в радиаторе понижается, его вязкость увеличивается, что приводит к повышению давления в системе смазки двигателя и соответственно в масляном радиаторе. Чтобы избежать разрушения масляного радиатора, в систему вводят перепускной клапан, который при повышении давления направляет часть масла мимо радиатора в двигатель. Однако та часть масла, которая не проходит через радиатор, способствует увеличению температуры масла на выходе из двигателя, а вентилятор своей работой вызовет еще большее охлаждение той части масла, которая проходит через радиатор, тем самым увеличивая его вязкость до возможной потери частичной или полной прокачиваемости. Масло в радиаторе закупоривает радиатор, т.е. масло полностью прокачивается через перепускной клапан, минуя радиатор. Температура масла двигателя недопустимо увеличивается и может привести к нарушению работы двигателя. Для устранения процесса замораживания радиаторов уменьшают количество просасываемого воздуха из атмосферы через радиаторы, накрывая их вручную “ковриками”. Поэтому возникает потребность автоматического подключения или отключения вентиляторов в зависимости от условий работы радиаторов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является комбинированная схема охлаждения изделия 2С25, в которой вентилятор имеет механический привод через гидромуфту, заполняемую маслом от системы смазки механизма передач и поворота.

Целью предлагаемого изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик комбинированной системы охлаждения в холодное время года и повышение надежности ее работы.

Новизной предлагаемого изобретения является то, что в системе охлаждения имеется двухпозиционный клапан, состоящий из корпуса с отверстиями для прохода масла и крышки, между которыми располагается эластичная мембрана, связанная с подпружиненным в осевом направлении золотником и на которую воздействует давление масла двигателя перед радиатором, причем включение гидромуфты вентилятора происходит при исходном положении золотника, при котором подводимое от механизма передач и поворота масло проходит через кольцевую проточку между поясками золотника в трассу отводимого масла, а отключение гидромуфты происходит при воздействии на мембрану давления масла двигателя перед радиатором больше 0,32 МПа и перемещении золотника в положение, при котором трасса отводимого масла частично перекрывается пояском золотника и через отверстия в золотнике сообщается со сливом, а подводимое масло запирается в кольцевой проточке между поясками золотника.

На фиг.1 представлена схема предлагаемой комбинированной системы охлаждения транспортного средства с включением и отключением вентилятора через двухпозиционный клапан соответственно при понижении и повышении давления масла от двигателя перед радиатором. На фиг.2 представлен двухпозиционный клапан включения или отключения вентилятора системы охлаждения транспортного средства.

Система охлаждения состоит из эжектора 4, который, используя энергию выпускных газов в трубе 7 двигателя 8, просасывает охлаждающий воздух через масляный радиатор 5 и водяной радиатор. Перепускной клапан 6 предохраняет радиатор от разрушения.

Параллельно эжектору в отдельном отсеке расположен центробежный вентилятор 3, имеющий гидромеханический привод от механизма передач и поворота 9 и его маслонасоса 10 через гидромуфту 2.

Наполнение гидромуфты 2 маслом, т.е. ее включение, происходит при перепуске масла через двухпозиционный клапан 1 при давлении масла перед масляным радиатором меньше 0,32 МПа.

На фиг.1 А - направление потока всасываемого из атмосферы воздуха; Б - направление выхлопных газов двигателя.

Клапан 1 состоит из корпуса 18 с отверстиями для прохода масла и крышки 12, между которыми располагается эластичная мембрана 15, связанная подпружиненными в осевом направлении золотником 16 и на которую воздействует давление масла двигателя, направляющееся в масляный радиатор 5. Усилие пружины 21 регулируется при сборке узла шайбами 20. Мембрана 15 связывается с золотником 16 через шайбы 13 и 14.

Масло от механизма передач и поворота 9 к клапану 1 подводится через проходник 17, соответствующие полость и отверстие к проходнику 22 и направляется в гидромуфту 2. На слив в механизм передач и поворота 9 масло отводится через проходник 19.

Масло от двигателя подводится к проходнику 11.

При давлении масла двигателя 8 на входе в радиатор 5 меньше 0,32 МПа клапан 1 обеспечивает в исходном положении золотника поступление масла в гидромуфту 2. При этом подводимое от механизма передач и поворота масло проходит через кольцевую проточку между поясками золотника 16 в трассу отводимого масла к гидромуфте. При давлении масла двигателя перед радиатором 5 больше 0,32 МПа клапан 1 перекрывает поступление масла в гидромуфту 2 путем перемещения эластичной мембраны 15 вместе с подпружиненным золотником в положение, при котором трасса отводимого масла в корпусе 18 частично перекрывается пояском золотника 16 и через отверстия в золотнике 16 сообщается со сливом через соответствующие отверстия и полости, проходник 19 и далее в механизм передач и поворота, а подводимое масло запирается в кольцевой проточке между поясками золотника 16.

Предлагаемая система охлаждения двигателя транспортного средства с двухпозиционным клапаном позволяет автоматизировать включение и отключение вентилятора, что способствует повышению надежности работы системы, особенно в холодных условиях, обеспечивая прогрев системы после запуска двигателя и дальнейшую его работу на рекомендуемых температурах.

Использование предлагаемой системы охлаждения обеспечивает автоматическое поддержание оптимального температурного режима масла двигателя как при высоких температурах окружающего воздуха, так и при низких и улучшает эксплуатационные характеристики работы системы. При этом уменьшается время для выхода на заданный режим работы двигателя.

Изобретение относится к комбинированным системам охлаждения транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания. Система охлаждения двигателя транспортного средства, включающая два эжектора и два параллельно работающих с ними центробежных вентилятора, подводящая трасса гидромуфты вентилятора, заполняемая маслом от механизма передач и поворота, снабжена двухпозиционным клапаном включения и выключения вентилятора, срабатывающим от давления масла в отводимой трассе системы смазки двигателя. При давлении в системе смазки двигателя больше 0,32 МПа подпружиненный золотник клапана перекрывает подачу масла в гидромуфту и отключает вентилятор. Изобретение позволяет автоматизировать включение и отключение вентилятора, что способствует повышению надежности работы системы, особенно в холодных условиях, обеспечивая прогрев системы после запуска двигателя и дальнейшую его работу на рекомендуемых температурах. 2 ил.

Система охлаждения двигателя транспортного средства, содержащая эжекторы и вентиляторы, связанные через гидромеханический привод с механизмом передач и поворота, масляный радиатор с перепускным клапаном, маслонасос механизма передач и поворота, связанные гидравлическими трассами, отличающаяся тем, что в ней имеется двухпозиционный клапан, состоящий из корпуса с отверстиями для перехода масла и крышки, между которыми располагается эластичная мембрана, связанная с подпружиненным в осевом направлении золотником и на которую воздействует давление масла двигателя перед радиатором, причем включение гидромуфты вентилятора происходит при исходном положении золотника, при котором подводимое от механизма передач и поворота масло проходит через кольцевую проточку между поясками золотника в трассу отводимого масла, а выключение гидромуфты происходит при воздействии на мембрану давления масла двигателя перед радиатором больше 0,32 МПа и перемещении золотника в положение, при котором трасса отводимого масла частично перекрывается пояском золотника и через отверстия в золотнике сообщается со сливом, а подводимое масло запирается в кольцевой проточке между поясками золотника.