Устройство для охлаждения гидродинамической передачи и гидрозамедлителя транспортного средства Советский патент 1979 года по МПК B60K17/10 F16H41/30 F16D57/04 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, и может быть использовано в трансмиссиях транспортных средств. Известны устр ойства для охлаждения гидродинамической передачи . с лопастным гидрозамедлителем, содержащие распределительный клапан, сообщающий гидрозамедлитель с источ НИКОМ жидкости и его впускную и выпускную магистрали с охладителем, а при опорожненном гидрозамедлителе - через каналы, сообщающие гидро замедлитель со сливом 1 . В качест ве охладителя- используют воздушномасляный радиатор, который служит только для охлаждения гидрозамедлителя . Циркуляция жидкости через систе му охлаждения гидрозамедлителя осуществляется под действием насоса, производительность которого должна быть достаточно высокой.Однако в последнее время наибольшее распространение получили системы охлаждения гидродинамических передач с гидрозамедлителем, в которых для охлаждения гидродилш- ической переда чи и гидрозамедлителя используется общий теплообменник , а циркуляция рабочей жидкости через систему охла)йдения при заполненном гидрозамедлителе осуществляется благодаря насосному действию ротора гидрозамедлителя, что не требует повышения производительности насоЪа 2 . Известно также устройство для охлаждения гидродйнаМи 1еской передачи и гидрозамедлитёЯя транспортного средства, содержащее теплообменник с каналами для подачи рабочей жидкости в режимах прямотока и противотока, распределитель, подсоединенный с одной стороны к каналам теплообменника и к источнику рабочей жидкости, причем с последййй Ън |Зообщен непосредственно и через рабочую полость гидродинамической передачи, а с другой стороны сообщен со сливным резервуаром и соединен с его рабочей полостью 3 . В известном устройстве для охлаждейия гидродинамической передачи с гидрозамедлиталем направление течения жвдкости в теплообменнике сохраняется неизменным как при заполненнсяи (включенном) гидрозамедлителе, так и при опорожненном гидрозамедлителе.

т.е. на тяговом режиме работа гидроинамической передачи. В, то же время, процессе эксплуатации гидродинамической передачи, адсорбированная на охлаждающей п-оверхности теплообмённйка и на стёнах каналов и эолотников рабочая жидкость приобретает свойства, отличные от ее обычных свойств, В результате часть гранич oгo слоя фиксируется на поверхности металла,особенно в застойных зонах орёбреннйк поверхностей, В пограничном слое в дальнейшем происходит концентрация смолисто-асфальтовых образований, выпадающих и:; минеральиы : масел, используемых в качестве рабочей Жидкости гидродинамических передач, .

Это явление.ухудшает эксплуатационные качества теплообменника, так как П:рйводит К уменьшению коэффициента теплопередачи от рабочей жидкости к охлаждающей жидкости (воде системь1 охлаждения двигателя, в которую включается теплообменник). в результате для поддержания расчетной эффективности теплообменника приходится в процессе эксплуатации транспортного средства часто дёмоНтироватгь и промывать проточную часть теплообменника.

Режим работы-системы охлаждения гид1:)Опередачи с гидрозамедлителем изменяется в соответствии с режимом работы гидродинамической передачи (тяговый режим или тормозной режим). Теплообменник на тяговом режиме (без учета гидрозамедлителя) рассчитьовают исходя из необходимости отвода тепла, выделяемого в гидродинамической передаче.

Однако при совместном использовании гидропередачи и гидрозамедлителя размеры теплообменника выбирают по тормозному режиму, т.е. заведомо большими, чем в обычной гидродинамической передаче без гидрозамедлителя. Такое выполнение известных устройств для .охлаждения гидродинамических передач может привести к перегреву бхлажданвдей воды двигателя на тяговом режиме из-за передачи излишнего, количества тепла от гидродинамичёскс1й передачи в систему охлаждения дайнгатёля. -.;.-..

Делью изобретения является повышение эффективности охлаждения путем изменения направления течения рабочей жидкости с прямотока на противоток. - ,..... . . Для этого в известном устройстве для охлаждения гидродинамической передачи с гидрозамедлителем нагнетательная магистраль гидрозамедлителя через распределитель связана с каналом теплообменника, обеспечивающим подачу жидкости в него в ре. жиме противотока, а всасывающая магистраль гидрозамедлителя - с каналом теплообменника, обеспечивающим подачу рабочей жидкости в последний в режиме ffpямoтoкa, Кроме того, с целью обеспечения параллельного подключения дополнительного теплообменника в режиме противотока, оно снабжено обратным клапаном и двумя патрубками, первый из которых под.ключен к каналу теплообменника, обеспечивающему подачу рабочей жид-кости в последний в режиме противотока, а второй - к каналу теплообменника, обеспечивающему подачу ра.очей жидкости в последний в режиме прямотока, и предназначенных для подключения к .дополнит ьному теплообменнику, при этом обратный клапан установлен во втором .патрубке. Это позволяет более эффективно охлаждать гидрозамедлитель, не перегревая при этом систему охлаждения двигателя на тяговсм режиме работы гидродинамической передачи.

На фиг.1 представлена конГструктивная схема предлагаемого устройства для охлаждения гидродинамической передачи с гидрозамедлителем при опорожненном гидрозамедлителе (на тягрйб; режиме работы гидродинамической пе едачи); на фиг.2 - то же, при заполненном гидро з амедлителе (на то1 1Озном режиме .движения транспортного средства) . .

Трансмиссия транспортного средства состоит из гйдродинамичёской передачи 1, например в виде гидротрансформатора, и механической коробки передач 2, управляемой фрикционнымиУ сцеплениями 3. На промежуточном.вал 4 коробки передач установлен лопастный ротор 5 гидрозамедлителя б. Статоры 7 гидрозамедлителя жестко соединены с картером коробки передач.

Гидродинамическая передача с гидрозамедлителем содержит устройство для их охлаждения, имеющее источник 8 рабочей жидкости в виде насоса, забирающего рабочую жидкость из резервуара 9 и подающего ее под давлением в рабочую полость гидродинамической передачи 1 и в канал 10 подпитки гидрозамедлителя 6.

К центральной части рабочей полости гидрозс1Мёдлите:г1я подведена всасывающая магистраль 11, а к периферийной части этой полости - нагнетательная магистраль 12,

Устройство для охлаждения гидродинамической передачи и гидрозамедлителя транспортного средс.тва содержит также теплообменник. 13 с каналами 14 и 15 для подачи рабочей жидкости в режимах прямотока и противотока и распределитель 16, подсоединенный с одной стороны к указанным каналам .14 и 15 теплообменника 13 к источнику 8 рабочей жидкости. С последним расгфёделитель 16 сообщен непосредственно и через рабочую по- лость гидродинамической передачи 1. С другой стороны распределитель 1.6 сообщен со сливным резервуаром 9 и соединен посредством всасывающей 11 и нагнетательной 12 магистралей гидрозамедлителя 6 с его рабочей полостью при включенном гидрозамедлителе. Нагнетательная магистраль 12 гидрозамедлителя через распределитель 16 связана с каналом 14 теплообменника, обеспечивающим подачу жидкости в него в режиме противотока Всасывающая магистраль 1.1 гидрозамедлителя связана с каналом 15J теплообменника, обеспечивающим подану рабочей жидкости в последний Э режиме прямотока (при вьзключенном гидрозамедлителе). Устройство снабжено также обратным клапаном 17 и двумя патрубками 18 и 19, первый из которых подключен к каналу 14 теплообменника, обеспечивающему подачу рабочей жидкости в последний в режиме противотока, а второй - к каналу

15теплообменника, обеспечивающему подачу рабочей жидкости в последний в режиме прямотока. Патрубки 18 и 19 предназначены для подключения к дополнительному теплообменнику 20. Обратный клапан 17 установлен во втором патрубке 19.

При опорожненном гидрозамедлителе 6 магистрали 11 и 12 череЭ распределитель 16, выполненный в виде золо викового клапана, соедиуены со сливным резервуаром каналами 21 и 22,Теплообменники 13 и 20 выполнены в виде Секций с параллельным относительным течением в них теплоносителей - рабочей жидкости гидродинамической передачи и охлаждаю1Цей жидкости системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, к которой они подключены.

Золотник 23 распределителя 16 удерживается в исходном положений пружиной 24. Для управления распределителем 16 он пневматически соединён с тормозным краном 25, котЬрый подключен к пневмосистеме транспортного средства. Правая полость распределителя 16 через канал 26 подсоеййнена к нагнетательной магистрали 12 с целью ограничения давления в гидpoзaмeдлитeлe Распределитель 16 соединен с рабоч и полостью гидродинамической передачи 1 канашом 27,

Устройство работает следующим Образом.

На тяговом режиме работы гидродинамической передачи золотник 23 распределителя 16 находится в -край.нем левом положении Причем сливное отверстие гидродинамической передачи 1 каналом 27 и распределителем

16соединен с теплообмеником 13, через который жидкость поступает в

канал 14, сообщающий теплообменник со сливом (обратный клапан 17 закрыт и дополнительный теплообменник 20 отключен) . Теплообменник подсоединен таким образом, что направления течения охлаждающей жидкости воды) и рабочей жидкости в нем совпадают, т.el осуществлен прямоток, обеспечивающий наименьший коэффициент теплопередачи меЯсду рабочей жидкостью и охлаждающей жидкостью (водой),

0 Гидрозамедлитель на этом режш11е движения транспортного средства опорожнен благодаря тому, что его Магистрали 11 и 12 соединены со сливным резервуаром 9 через каналы 21

5 и 22.

Для включения гидрозс1медлителя полость под левым торцом золотника 23 с помощью тоЕмозного крана 25 рообщается с источником давления

0 воздуха. В результате этого золотник 23 перемещается в крайнее правоёположение. При этом распределитель 16 сообщает гидрозамедлитель с источником 8 жидкости (насосом), кото5рая заполняет гидрозамедлитель через Канал 10 подпитки и всасывающую магистраль 11. На вращающемся роторе 5 заполненного жидкостью замедлителя возникает тормозной момент. Под дей0ствием перепада давлений между нагнетательной и всасывающей полостями гидрозамедлителя жидкость циркулирует в замкнутом гидравлическом контуре: рабочая полость гидрозамед5лителя 6, магистраль 12, распределитель 16, канал 14, теплообменники 13 и 20, канал 15, распределитель 16 и магистраль 11. Открывание обратного клапана 17 происходит благодаря

0 подключению нагнетательной магистрали 12 гидрозамвдлите;ля через распределитель 16 к каналу 15. и изменению направления течения жидкости через теплообменник на обратное по сравнению с тяговым режимом.

5

Периодическое изменение режимов работы гидродинамической передачи с гидрозамедлителем, т.е. переход с тягового режима на тормозной и обратно, приводит к периодическому из0менению направления течения рабочей жидкости в теплообменнике, что способствует уменьшению количества застойных зон в проточной части теплообменника и автоматической промывке

5 теплообменника, В результате вероятность засорения теплообменника мгша и, следовательно, повышается его эксплуатационная надежность.

Кроме того, предлагаемое устройст0во позволяет автоматически изменять интенсивность теплопередачи от рабочей жидкости в охлаждающую жидкос ть (воду) в нужной пропорции в зависимости от режима движения транспорт5ного средства. Это достигается путем изменения относительного движения теплоносителей с прямотока на тяговом режиме, когда требуется относительно небольшая эффект.ивность тепл обменника, на более эффективный про воток (встречное движение теплоносителей) , когда может быть реализована наибольшая эффективность тепло обменника, . Благодаря тому, что на тяговом режиме работы транспортного средства теплопередающая способность тепл обменника уменьшается, устраняется опасность перегрева охлахсдающей .Жидкости двигателя из-за суммирования в его системе охлаждения собственного выделяемого тепла и избыточ кого тепла, поступаквдего от гидродинамической передачи (гидротрансформатора) . .. . Дальнейшая оптимизация теплбвбгО режима работы гидродинамической Передачи с гид ро замедлит ел ем достигается благодаря возможности автома тйчёскозго подключения на тормозном режиме дополнительного теплообменника параллельно основному теплообменнику, в этом случае опасность пёрёгрева охлаждающей жидкости на тяговом режиме уменьшается еще и тем, что при выключении гидрозамедлителя в необходимой пропорции зависящей от размеров теплообменников, уменьшается охлаждающая поверх ность системы охлаждения. Таким образом, использование изобретения позволяет предотвратить перегрев жидкости, повысить надежность работы двигателя и снизить стоимость обслуживания теплообменника (благодаря 6ojftee редкой его пр мывке) ,. Формула изобретения Т, Устройство для охлаждения гид родинамической передачи и гидрозамедлитёля транспортного средства, .содержащее теплообменник с каналами для подачи рабочей жидкости в режим прямотока и противотока, распределитель, подсоединенный с одной сторо к укаэанным каналам ..теплообменника и к источнику рабочей жидкости, при чем с последним он сообщен непосредственно и через рабочую полость гидродинамической передачи, а с другой стороны сообщен со сливным резервуаром и соединен посредством всасывающей и нагнетательной гидромагистралей гидрозамедлителя с его рабочей полостью, отличающееся .тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения путем изменения направления течения рабочей жидкости с прямотока на противоток, нагнетательная магистраль гидро.замедлителя через распределитель связана с каналом теплообменника, обеспечивающим подачу жидкости в него в режиме противотока, а всасывающая магистраль гидрозамедлителя - с каналом теплообменника, обеспечивающим подачу рабочей жидкости в последний в режиме прямотока, 2, Устройство поп,1, от л и - . ч а ю щ е е. с я тем, что, с целью обеспечеш я параллельного подсоединения дополнительного теплообменника в режиме противотока, оно снабжено обратным клапаном и двумя патрубками, первый из которых подключен к каналу теплообменника, обеспечивающему подачу рабочей жидкости в последний в режиме противотока, а второй - к Каналу теплообменника, обеспечивающему подачу рабочей жидкости в последний в режиме прямотока, и предназначенных для подключения к дополнительному теплообменнику, при этом обратный клапан установлен во втором патрубке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Гапоян Д.Т, и Дьячков Я,К. Автомобильные лопастные гидрозамедлители. М,, НИИНАВТОПРОМ, 1968, С,.73-74, . . . 2,Кичжи А„С,, Мазалов Н.Д., Рымар В,С, Развитие конструкций тормозов - замедлителей грузовых автомобилей и автобусов за рубежом, Автомобильная промышленность , 7, 1976, с, 39, 3,Авторское свидетельство №261929, кл, F 16 D 57/04, 13,01,1970 (прототип),

liifir

Ш ULJ Ми

m ггп nJnv

гб

19

гб

.Z