Узел заслонок переднего отопителя транспортного средства Российский патент 2025 года по МПК B60H1/00 F16K1/22 F16K31/04 

Областью использования изобретения являются транспортные средства, имеющие передний отопитель передней части салона и/или кабины водителя, имеющий воздухозаборник переднего отопителя, выполненный на наклоненном назад с малым углом или вертикальном участке передней части кузова или кабины. Наиболее вероятной областью использования изобретения являются автобусы, грузовые автомобили и прочие коммерческие транспортные средства, имеющие вертикальную компоновку.

Первым аналогом предлагаемого изобретения является заслонка переднего отопителя автобусов «Икарус» второго поколения, изображенная в [1] на рис. 20, на стр. 18, и описанная в [1] на стр. 18. Передний отопитель имеет две заслонки, каждая из которых установлена на двух петлях сбоку. Первая заслонка является внешней, она обеспечивает всасывание встречного воздуха в отопитель, и расположена сзади переднего воздухозаборника в глубине корпуса, под отопителем. Передний воздухозаборник выполнен снизу откидываемой передней панели, за декоративной решеткой, на которой указана модель автобуса, и по бокам которой установлены фары. Вторая заслонка обеспечивает всасывание воздуха в отопитель из салона, и установлена сзади первой. Заслонки могут поворачиваться на встречу друг другу. Эти две заслонки могут быть могут быть установлены в четырех положениях. В первом положении, происходит всасывание в отопитель забортного воздуха, при этом внешняя заслонка открыта, а внутренняя - открыта. Во втором положении, происходит всасывание в отопитель воздуха из салона, при этом первая внешняя заслонка закрыта, а вторая внутренняя заслонка открыта. В третьем положении происходит вентиляция салона в результате поступления в салон забортного воздуха из воздухозаборника переднего отопителя за счет естественного напора, возникающего при движении автобуса, при этом обе заслонки открыты в результате поворота на встречу друг другу, в горизонтальное положение. В четвертом положении, обе заслонки открыты, это положение не фиксированное и редко используемое. Обе заслонки управляются двумя рукоятками, установленными в вертикальных пазах на панели приборов. В первом положении, обе рукоятки снизу паза; во втором - сверху, в третьем - левая рукоятка сверху, правая - снизу, в четвертом - обе рукоятки посередине паза.

Первый недостаток первого аналога предлагаемого изобретения - неудовлетворительная аэродинамика автобуса, т.к. первая внешняя заслонка установлена в глубине воздухозаборника, что является причиной завихрений встречного воздуха даже при закрытой заслонке.

Второй недостаток первого аналога предлагаемого изобретения - вентиляция салона через открытые заслонки, при отсутствии необходимости обогрева всасываемого воздуха, т.к., во-первых, всасывается запыленный воздух из воздухозаборника, расположенного снизу, и, во-вторых, всасываемый воздух не очищается, т.к. не изменяет направление своего движения.

Вторым аналогом предлагаемого изобретения является заслонка переднего воздухозаборника автобусов «Газель» и «Соболь», изображенная в [2] на рис. 5.10, на стр. 280, и описанная в [2] на стр. 280-283, и изображенная в [3] на рис. 8.23 на стр. 201 и описанная в [3] на стр. 201-203, соответственно, являясь взаимозаменяемой для этих автобусов. Заслонка установлена с возможностью поворота, и имеет сбоку два рычага, имеющие петли. Заслонка имеет накладку из неметаллического материала, вплотную прилегающую к коробу воздухозаборника, в который воздух поступает из двух передних воздухозаборников, расположенных снизу лобового стекла, и соединенных патрубками с коробом воздухозаборника. Изменяя угол поворота заслонки, обеспечивается всасывание воздуха в отопитель из передней части салона, закрывая проход забортного воздуха. Отопитель имеет вторую нижнюю заслонку, обеспечивающую распределение потоков нагретого воздуха. В коробе воздухозаборника происходит изменение направления движения всасываемого воздуха, и отделение от него влаги, грязи и пыли. Короб воздухозаборника имеет трубку для отвода влаги, содержащейся во всасываемом воздухе.

Первый недостаток второго аналога предлагаемого изобретения - большое аэродинамическое сопротивление при закрытой или частично закрытой заслонке, т.к. заслонка не закрывает два передних воздухозаборника, и в них продолжает поступать воздух, создавая при этом завихрения.

Второй недостаток второго аналога предлагаемого изобретения - загрязнение короба грязью, отделяющейся от воздуха, т.к. воздухозаборник всегда открыт.

Прототипом предлагаемого изобретения является заслонка переднего воздухозаборника отопителя автобусов семейства автобусов ЛиАЗ-5256, изображенная в [4] на рис. 21.12, на стр. 678, и описанная в [4] на стр. 677-678, представляющая собой шторку, наматываемую на барабан, установленный сверху отопителя. Отопитель имеет заслонку окна рециркуляции, расположенную сверху, обеспечивающую всасывание воздуха из кабины. Отопитель имеет нижнюю заслонку, обеспечивающую распределение нагретого воздуха. Шторка располагается вплотную к воздухозаборнику, представляющему собой прямоугольные отверстия на передней маске.

Первый недостаток прототипа предлагаемого изобретения - неудовлетворительная надежность, т.к. пользоваться такой заслонкой проблематично, потому что ее перекашивает при наматывании на барабан.

Второй недостаток прототипа предлагаемого изобретения - сложности при применении в сочетании с воздухозаборником, не имеющим решетки и представляющим собой отверстие в передней части кузова, т к. такая заслонка не может закрывать воздухозаборник без создания аэродинамического сопротивления.

Задача работы заключается в разработке узла заслонок переднего отопителя, обеспечивающей повышения надежности и эффективности систем вентиляции и отопления, в результате очистки всасываемого воздуха от части влаги, пыли и грязи, и уменьшении аэродинамического сопротивления при закрытой заслонке, обеспечивая уменьшение времени разогрева воздуха в салоне или кабине, в процессе прогрева двигателя.

Цель изобретения: обеспечение очистки всасываемого в передний отопитель воздуха от частиц влаги, пыли, грязи; уменьшение аэродинамического сопротивления при закрытой заслонке, уменьшение времени разогрева воздуха в салоне или кабине в процессе прогрева двигателя.

Обеспечение очистки всасываемого в передний отопитель воздуха от частиц влаги, пыли, грязи достигается тем, что в полностью открытом положении заслонка устанавливается под острым углом к плоскости днища автобуса, а патрубок всасывания переднего отопителя установлен перпендикулярно плоскости днища, и при всасывании воздуха происходит изменение направления его движения под прямым углом, в результате чего, частицы грязи, влаги и пыли оседают на открытой заслонке, при этом передний бампер имеет дренажное отверстие для слива влаги и грязи.

Та же цель достигается тем, что передний воздухозаборник закрыт стальной мелкоячеистой решеткой, с которой взаимодействует закрытая внешняя заслонка.

Уменьшение аэродинамического сопротивления при закрытой заслонке, достигается тем, что в закрытом положении заслонка вплотную прилегает к противомоскитной сетке, закрывающей воздухозаборник, и не создает увеличение аэродинамического сопротивления, обеспечивая целостность передней маски.

Уменьшение времени разогрева воздуха в салоне или кабине в процессе прогрева двигателя достигается тем, что при этом, при ручном или автоматическом управлении заслонками уменьшается время разогрева воздуха в салоне.

Проведение патентного поиска в отделении ФИПС ВПТБ показало, что узел заслонок воздухозаборника переднего отопителя транспортного средства с такими признаками предлагается впервые.

Предлагаемый узел заслонок воздухозаборника переднего отопителя транспортного средства удовлетворяет условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Предлагаемый узел заслонок воздухозаборника переднего отопителя транспортного средства является изобретением, т.к. удовлетворяет критериям «новизна» и «существенные отличия».

Предлагаемый узел заслонок воздухозаборника переднего отопителя транспортного средства показан на фиг. 1, 2.

На фиг. 1 и 2 позициями обозначены:

1 - внешняя заслонка переднего отопителя;

2 - нижняя тяга внешней заслонки;

3 - верхняя тяга внешней заслонки;

4 - внутренняя заслонка всасывания воздуха из салона;

5 - тяга, связывающая внутреннюю и внешнюю заслонки;

6 - передняя часть кузова;

7 - передний бампер;

8 - уплотнитель внешней заслонки;

9 - переднее уплотнение внутренней заслонки;

10 - заднее уплотнение внутренней заслонки.

Предлагается узел заслонок воздухозаборника переднего отопителя транспортного средства, установленный над передним бампером.

Новизна и существенные отличия сводятся к следующему.

Узел заслонок воздухозаборника переднего отопителя, включает две заслонки: внутреннюю заслонку 4, обеспечивающую всасывание воздуха из салона, установленную на шарнире с возможностью поворота, и шарнирно связанную с передней частью кузова снизу заслонки, и внешнюю заслонку 1, обеспечивающую всасывание забортного воздуха, установленную на одной П-образной тяге 2, двух или четырех тягах 2 и 3, шарнирно связанных с заслонкой 1 и передней частью кузова 6. При этом внешняя заслонка 1 также шарнирно связана с внутренней заслонкой 4, закрывающей воздухозаборник всасывания воздуха из салона, шарнирная связь обеспечивается посредством шарнира, имеющего или не имеющего промежуточную тягу 5. Когда внешняя заслонка установлена на одной П-образной тяге 2, или двух тягах 2, установленных по краям заслонки, внутренняя заслонка 4 выполняет функцию третьей тяги, при этом две тяги 2 и внутренняя заслонка 4 образуют параллелограммный механизм привода внешней заслонки 1 переднего воздухозаборника, при этом внешняя заслонка 1 шарнирно связана с внутренней заслонкой 4 всасывания воздуха из салона сверху, а с одной П -образной тягой 2 или двумя тягами 2 - снизу; или внешняя заслонка 1 установлена на одной П-образной тяге 2 и двух тягах 3, образующих параллелограммный механизм и, во всех случаях шарнирно связана с внутренней заслонкой 4 всасывания воздуха из салона. При этом заслонки 1 и 4 шарнирно связаны так, что при полностью открытой внешней заслонке 1 воздухозаборника переднего отопителя, внутренняя заслонка 4 всасывания воздуха из салона полностью открыта, а в промежуточных положениях открыты обе заслонки 1 и 4. При этом в полностью открытом положении заслонка переднего воздухозаборника устанавливается под острым углом к вертикали. При этом, когда внешняя заслонка 1 связана с передней частью кузова 6 посредством одной П-образной тяги 2 или двух тяг 2, оси тяг 2 и внутренней заслонки 4 имеют рычаги, шарнирно связанные тягой, которая связана с ручкой ручного управления или термостатом, или шаговым электродвигателем, или электромагнитом автоматического управления заслонками, которые, при установке внешней заслонки на тягах 2 и 3 параллелограммного механизма шарнирно связаны с осью П-образной тяги 2 параллелограммного механизма.

Узел заслонок предполагает то, что шарниры связи двух или четырех тяг с внешней заслонкой находятся ниже или выше шарниров связи тяг с передней частью кузова. При наличии предлагаемого узла заслонок, воздухозаборник переднего отопителя закрыт стальной мелкоячеистой стальной решеткой. Канал всасывания воздуха переднего отопителя имеет переднее уплотнение 9 и заднее уплотнение 8. Узел заслонок установлен под радиатором отопителя. Пространство, находящееся над заслонками, связано с отопителем, вертикальным патрубком подачи воздуха. Предлагаемый узел заслонок, вместе с узлом управления заслонками устанавливается в отдельном разборном, для очистки от грязи, корпусе, в передней части транспортного средства.

Обе заслонки, образующие узел заслонок, управляются автоматически в зависимости от заданной температуры в салоне и температуры охлаждающей жидкости. Это управление сводится к тому, что при непрогретой жидкости системы охлаждения двигателя, открывается внутренняя заслонка, и закрывается внешняя заслонка, обеспечивая всасывание воздуха из салона или кабины, обеспечивая быстрый разогрев внутреннего воздуха, а по мере прогрева охлаждающей жидкости, постепенно открывается внешняя заслонка, и постепенно закрывается внутренняя заслонка, обеспечивая увеличение доли забортного воздуха, поступающего в отопитель.

Предлагаемый узел заслонок, позволяет достичь решения поставленной задачи повышения надежности и эффективности систем вентиляции и отопления.

Список использованных источников:

1. Автобусы Ikarus. Инструкция по эксплуатации и обслуживанию. Будапешт 1990.

2. Устройство и техническое обслуживание автобусов. Учебник водителя транспортных категории «D». - М.: ЗАО КЖИ «За рулем», 2004. 304 с.: ил., табл., ISBN 5 - 85907 - 338 - 0, ОК 005 - 93, т. 2; 9537.50, УДК 629.113.004.58, С 29.

3. Автомобили семейства «Соболь». Руководство по техническому обслуживанию и ремонту. / Г.Ф. Анисимов, A.M. Баклушин, Г.А. Ширяев и др.; Под ред. Ю.В. Кудрявцева - М.: ЗАО КЖИ «За рулем», 2000. 224 с., ISBN 5 - 85907 - 164 - 7, OK 005 - 93; 9537.50, УДК 629.114.6.004.5, ББК 39808.

4. Автобусы семейства ЛиАЗ-5256. Руководство по эксплуатации. - М. ТЕХПРОМГРАФИКА, 2003. - 752 с.: ил. ISBN 5 - 98095 - 002 - 8.

Изобретение относится к области отопления и кондиционирования транспортных средств. Узел заслонок воздухозаборника переднего отопителя транспортного средства включает две заслонки: внутреннюю, обеспечивающую всасывание воздуха из салона, установленную на шарнире с возможностью поворота, и внешнюю, обеспечивающую всасывание забортного воздуха, установленную на одной П-образной тяге, двух или четырех тягах, шарнирно связанных с передней частью кузова. Внешняя заслонка также шарнирно связана с внутренней заслонкой, закрывающей воздухозаборник всасывания воздуха из салона, шарнирная связь обеспечивается посредством шарнира. Когда внешняя заслонка установлена на одной П-образной тяге или двух тягах, внутренняя заслонка выполняет функцию третьей тяги. Внешняя заслонка шарнирно связана с внутренней заслонкой всасывания воздуха из салона сверху, а с одной П-образной тягой или двумя тягами - снизу; или заслонка установлена на одной П-образной и двух тягах, образующих параллелограммный механизм, и шарнирно связана с заслонкой всасывания воздуха из салона, при этом заслонки шарнирно связаны так, что при полностью открытой внешней заслонке, внутренняя заслонка полностью закрыта, а в промежуточных положениях открыты обе заслонки. В полностью открытом положении внешняя заслонка устанавливается под острым углом к вертикали. Оси тяг и внутренней заслонки имеют рычаги, шарнирно связанные тягой, которая связана с ручкой ручного управления или термостатом, или исполнительным элементом автоматического управления заслонками в зависимости от заданной температуры в салоне и температуры двигателя. Шарниры связи тяг с заслонкой находятся ниже или выше шарниров связи тяг с передней частью кузова. Воздухозаборник отопителя закрыт стальной мелкоячеистой решеткой. Узел заслонок установлен под радиатором отопителя, пространство узла связано с отопителем вертикальным патрубком. Достигается повышение надежности и эффективности систем вентиляции и отопления. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Узел заслонок воздухозаборника переднего отопителя транспортного средства, установленный над бампером, отличающийся тем, что включает две заслонки: внутреннюю, обеспечивающую всасывание воздуха из салона, установленную на шарнире с возможностью поворота и шарнирно связанную с передней частью кузова снизу заслонки, и внешнюю, обеспечивающую всасывание забортного воздуха, установленную на одной П-образной тяге, двух или четырех тягах, шарнирно связанных с заслонкой и передней частью кузова; при этом внешняя заслонка также шарнирно связана с внутренней заслонкой, закрывающей воздухозаборник всасывания воздуха из салона, шарнирная связь обеспечивается посредством шарнира, имеющего или не имеющего промежуточную тягу; когда внешняя заслонка установлена на одной П-образной тяге или двух тягах по краям, внутренняя заслонка выполняет функцию третьей тяги, при этом две тяги и внутренняя заслонка образуют параллелограммный механизм привода заслонки переднего воздухозаборника, при этом внешняя заслонка шарнирно связана с внутренней заслонкой всасывания воздуха из салона сверху, а с одной П-образной тягой или двумя тягами - снизу; или заслонка установлена на одной П-образной и двух тягах, образующих параллелограммный механизм, и во всех случаях шарнирно связана с заслонкой всасывания воздуха из салона, при этом заслонки шарнирно связаны так, что при полностью открытой заслонке воздухозаборника переднего отопителя заслонка всасывания воздуха из салона полностью открыта, а в промежуточных положениях открыты обе заслонки; при этом в полностью открытом положении заслонка переднего воздухозаборника устанавливается под острым углом к вертикали, при этом, когда внешняя заслонка связана с передней частью кузова, посредством одной П-образной тяги или двух тяг, оси тяг и внутренней заслонки имеют рычаги, шарнирно связанные тягой, которая связана с ручкой ручного управления или термостатом, или исполнительным элементом автоматического управления заслонками, которые при установке внешней заслонки на тягах параллелограммного механизма шарнирно связаны с осью П-образной тяги параллелограммного механизма, внешняя заслонка в закрытом положении взаимодействует с решеткой воздухозаборника; автоматическое управление сводится к тому, что при непрогретой жидкости системы охлаждения двигателя открывается внутренняя заслонка и закрывается внешняя заслонка, обеспечивая всасывание воздуха из салона или кабины, обеспечивая быстрый разогрев внутреннего воздуха, а по мере прогрева охлаждающей жидкости постепенно открывается внешняя заслонка и постепенно закрывается внутренняя заслонка, обеспечивая увеличение доли забортного воздуха, поступающего в отопитель; узел заслонок установлен под радиатором отопителя; пространство, находящееся над заслонками, связано с отопителем вертикальным патрубком подачи воздуха; узел заслонок вместе с узлом управления заслонками устанавливается в отдельном разборном для очистки от грязи корпусе в передней части транспортного средства.

2. Узел заслонок по п. 1, отличающийся тем, что шарниры связи двух или четырех тяг с заслонкой находятся ниже или выше шарниров связи тяг с передней частью.

3. Узел заслонок по п. 1, отличающийся тем, что обе заслонки управляются автоматически в зависимости от заданной температуры в салоне и температуры двигателя.

4. Узел заслонок по п. 1, отличающийся тем, что автоматическое управление обеспечивается электронным или механическим устройством.

5. Узел заслонок по п. 4, отличающийся тем, что автоматическое управление обеспечивается электронным устройством, представляющим собой шаговый электродвигатель или электромагнит, изменяющий положение заслонок по мере прогрева охлаждающей жидкости.

6. Узел заслонок по п. 4, отличающийся тем, что автоматическое управление обеспечивается механическим устройством, представляющим собой термостат, шток которого связан с заслонками.

7. Узел заслонок по п. 1, отличающийся тем, что управление заслонками обеспечивается вручную предназначенной для этого ручкой.

8. Узел заслонок по п. 1, отличающийся тем, что установлен под радиатором отопителя.

9. Узел заслонок по п. 1, отличающийся тем, что пространство, находящееся над заслонками, связано с отопителем вертикальным патрубком подачи воздуха.

10. Узел заслонок по п. 1, отличающийся тем, что применяется на автобусе.