Отопитель транспортного средства Советский патент 1992 года по МПК B60H1/22 

Изобретение относится к автомобилестроению, а более конкретно к работающим на жидком топливе независимым воздушным средствам отопления обитаемых отделений колесных и гусеничных машин, а также палаток для их обслуживания и ремонта.

Известен отопитель с техническим решением, направленным на автоматическое регулирование соотношения количества топлива и воздуха, поступающих на горение во время движения транспортного средства.

В некоторой степени это решение могло быть приемлемо и для высокогорных условий, однако ему присущи существенные недостатки. Во-первых, при поддержании постоянства а не обеспечивается постоянство тепловой мощности отопителя, поскольку вместе с уменьшением массы

воздуха, поступающего на горение в высокогорных условиях, пропорционально будет уменьшаться и расход топлива. Во-вторых, постоянство а. достигается за счет изменения разряжения в поплавковой камере, что приемлемо только для узкой группы устаревших отопителей бензинового типа.

Известно, что дозирование топлива в современных отопителях осуществляется не поплавковыми камерами, как у отопителей 015 и 030 (СССР), а плунжерными насосами с приводом от электродвигателя (ОВ65, ОВ70, ОВ95, ОВ100, ШААЗ, СССР; Н 65, 95, 125 фирмы Вебасто, ФРГ) или от соленоида, управляемого электронным за- датчиком импульсов (ОВ4, ШААЗ, СССР; В1... В4, Д1..., Д7, фирмы Эбершпехер и HL 6511, 9511, 12503 и др. фирмы Вебасто ФРГ)- путем изменения частоты вращения вала топливного насоса или частоты импульч со о

00

.

сов, посылаемых задзтчиком на соленоид топливного насоса. Примером такого решения может служить изобретение, з котором предусмотрено регулирование подачи топлива. Решение технически сложное и оно не обеспечивает необходимого изменения подачи топлива в связи с изменением массы воздуха, поступающего на горение.

В условиях высокогорья, при разряжен- ности воздуха, нормальная работа совре- менных отопителей не обеспечена, так как с ростом разряжения уменьшается подача воздуха на горение, а расход топлива автоматически растет. При снижении же расхода топлива с помощью известного устройства или соленоида топливного насоса с задатчиком импульсов (чтобы обеспечить оптимальное а одновременно снижается тепловая мощность отопителя, что неприемлемо.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является отопитель, содержащий основное и дополнительное колеса центробежного нагнетателя, обеспечивающие увеличение подачи воздуха в ка- меру сгорания, что, предположительно, сделает возможным нормализацию работы отопителя в условиях пониженного атмосферного давления,

Однако установка дополнительного ко- леса в нагнетателе, увеличивая подачу воздуха на горение в высокогорных условиях, будет подавать слишком много воздуха на горение и в обычных условиях, что приведет к чрезмерному обеднению рабочей смеси и снижению КПД отопителя. Например, отопитель ОВ95 при одном колесе в нагнетателе имеет коэффициент избытка воздуха ,5, а КПД всего 65%. При увеличении ее КПД еще более снижается и падает тепловая мощность. На высоте 4500 м, когда «становится меньше единицы, его КПД падает до 48% и начинается закоксовывание отопителя.

Если нормализовать величину а в высо- когорных условиях, то в обычных условиях а будет слишком высоким, что ухудшит его розжиг и нормальную работу особенно при низких температурах. Кроме того, невозможно поддерживать оптимальное значе- ние а во всем диапазоне изменения атмосферного давления (от 760 дс350 мм рт.ст.).

Цель изобретения - повышение эффективности работы отопителя в высокогорных условиях путем автоматического регулирования подачи поступающего на горение воздуха.

Для достижения этой цели отопитель дополнительно снабжен размещенным в полости теплообменника воздуховодом с поворотной заслонкой, один конец которого размещен в камере сгорания, а другой - в зоне нагнетателя нагреваемого воздуха, при этом заслонка кинематически связана с приводами ее поворота, выполненными в виде пневмоцилиндра и электромагнитной катушки.

При сопоставительном анализе предлагаемого отопителя и известного в последнем не выявлено технических решений с указанием отличительных признаков предлагаемого устройства, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию Новизна.

Введение в отопитель воздуховода с поворотной заслонкой и управляющими ею приводами от пневмоцилиндра и электромагнитной катушки позволяет автоматически регулировать количество воздуха, поступающего на горение при изменениях атмосферного давления, т.е. сохранить коэффициент избытка воздуха а постоянным, что позволяет значительно повысить эффективность работы отопителя в высокогорных условиях.

Отсюда следует вывод о соответствии изобретения критерию Существенные отличия.

На фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3 - схемы управления поворотной заслонкой при помощи пневмоцилиндра и электромагнита.

Предлагаемый отопитель состоит из кожуха 1 с установленным в нем теплообменником 2 с камерой сгорания 3, патрубков забора воздуха на горение 4 и выпуска отработавших газов 5, нагнетателей воздуха для нагрева 6 и горения 7 с приводом 8 от электродвигателя 9, топливного насоса 10 с распылителем 11, системы подачи топлива 12, свечи накаливания 13 и дренажной трубки 14.

В полости теплообменника 2 размещен воздуховод 15 с поворотной заслонкой 16, один конец которого установлен в камере сгорания 3, а другой - в зоне нагнетателя 6 нагреваемого воздуха, при этом поворотная заслонка 16 кинематически связана с приводами 17-18 ее поворота, выполненными в виде пневмоцилиндра 19 и электромагнитной катушки 20.

Устройство работает следующим образом.

По мере подъема (например, в горы) транспортного средства,оснащенного ото- пителем,разряженность атмосферного воздуха увеличивается, и как следствие, газ под поршнем 21 пневмоцилиндра 19 расширяется, перемещая поршень. Поршень через систему рычагов А В С D (фиг.2) приводит в действие (открывает) заслонку 16 в воздухе- воде 15, образуя тракт в камеру сгорания 3. Часть воздушного потока, образованного нагнетателем 6 и направляемого в теплообменник 2 на нагрев, попадает в воздуховод 15 и проходит в камеру сгорания 3, в кото- рой смешивается с парами несгоревшего топлива, образует горючую смесь и способствует дожиганию топлива.

При спуске с гор атмосферное давление нарастает, что вызывает автоматическое пе- ремещение поршня 21 в пневмоцилиндре 19 и постепенное прикрытие (вплоть до полного закрытия воздуховода при нормальном атмосферном давлении, 760 мм рт.ст., фиг.2 положение А В С D1 E ),

Поскольку при работе отопителя давление газов в камере сгорания меньше, чем в потоке воздуха на нагрев (проведенными измерениями установлены следующие ве- личины давлений: в камере сгорания 3,6 - 4,0 кг/см , в потоке воздуха на нагрев 9,2 - 11,9 кг/м ), опасность проникновения ОГ в нагреваемый воздух исключается.

При выключеноии отопителя в горных условиях, когда заслонка 16 открыта, для исключения возможности попадания остатков продуктов сгорания из камеры сгорания 3 по воздуховоду 15 в тракт воздуха на нагрев предусмотрено закрытие заслонки 16 электромагнитом 20 через систему рычагов и тяг F В С D (фиг.З). В этом случае, при выключении отопителя предусмотрена подача напряжения на катушку электромагнита 20, сердечник 22 которого втягивается и через тягу и рычаги F В С D перемещает заслонку 16, которая плотно перекрывает

воздуховод 15. В конце втягивания сердечник 22 своими контактами обесточивает катушку электромагнита 20 и блокируется стопорами во втянутом положении.

Обеспечивая дополнительную подачу воздуха на горение, предлагаемое устройст во повышает полноту сгорания топлива, т.е эффективность работы отопителей транспортных средств при преодолении ими гор- ных перевалов высотой до 4500 м (требования ГОСТ 21398-75 к грузовым автомобилям, аналогичные требования предъявляются и к другим видам наземных транспортных средств). Необходимость работы отопителей в высокогорных условиях объясняется достаточно низкими температурами наружного воздуха. Даже в летнее время она опускается до минус 15°С.

Формула изобретения

Отопитель транспортного средства, содержащий кожух с установленным в нем теплообменником с камерой сгорания, патрубки забора воздуха и выпуска отработанных газов, нагнетатели воздуха для нагрева и горения с приводом, топливный насос с распылителем, систему подачи топлива, свечу накаливания и дренажную трубку, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы отопителя в высокогорных условиях путем автоматического регулирования подачи поступающего на горение воздуха, он снабжен размещенным в полости теплообменника воздуховодом с поворотной заслонкой, один конец которого размещен в камере сгорания, а другой - в зоне нагнетателя нагретого воздуха, при этом упомянутая заслонка кинематически связана с приводами ее поворота, выпол- ненными в виде пневмоцилиндра и электромагнитной катушки.

/. з

N

Я 7 8- 9 4

-JLJU

Шиг.З

Изобретение относится к автономным отопителям транспортных средств. Цель изобретения - повышение эффективности работы отопителя в высокогорных условиях путем автоматического регулирования подачи поступающего на горение воздуха. Ото- питель снабжен воздуховодом 15, один конец которого размещен в камере 3 сгорания теплообменника 2. а другой - в зоне нагнетателя 6 потока воздуха, направляемого на нагрев. Воздуховод 15 имеет заслонку 16, автоматически открывающуюся посредством системы рычагов поршнем 21 воздушного цилиндра 19 по мере уменьшения атмосферного давления (увеличения высоты над уровнем моря) для пропуска через воздуховод 15 дополнительного воздуха на горение и герметически перекрывающую его с помощью электромагнита 20 для исключения возможности попадания продуктов сгорания из камеры 3 в тракт воздуха на нагрев при остановке отопителя. 3 ил. сл с