СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ С КОТЛОМ И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОНАСОСОМ

Полезная модель называется СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ С КОТЛОМ И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОНАСОСОМ, относится к машиностроению, МПК F01P 3/18, может применяться с любыми двигателями внутреннего сгорания. Основное применение - на отечественной колесной технике.
Задача: изготовить для работы в разных климатических условиях регулируемую систему охлаждения.
Решение задачи: изготовить систему охлаждения, содержащую радиатор 5, датчик 7, вентилятор 16, рубашку 19 охлаждения двигателя, насос 20, корпус 44 термостата, датчик 63, термостат 22, электромагнитный 24 переключатель с регулируемым штоком, шаровый 25 кран, тройник 27 и 40, кран 54, разветвитель 46, цилиндр 33 с коническим соплом, электронасос 42, котел 49 (патрубки, расширительный бачок не показаны). Тематический рубрикатор: система охлаждения с котлом и дополнительным электронасосом.
Характеристика: электромагнитный 24 переключатель с регулируемым штоком переключает в трех режимах шаровый 25 кран под разные климатические условия, цилиндр с коническим соплом 33 ускоряет поток охлаждающей жидкости в системе при полностью открытом шаровом кране 25, электронасос 42 циркулирует охлаждающую жидкость из радиатора 5 в радиатор 5, включается от срабатывании датчика 7, а при необходимости включается кнопкой из салона. Для прогрева и поддержания рабочей температуры двигателя работает котел 49 через разветвитель 46, который включается от срабатывании датчика 63, а при необходимости включается кнопкой из салона. СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ С КОТЛОМ И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОНАСОСОМ: Фиг. 1 - система охлаждения вид сверху: радиатор 5, датчик 7 температуры охлаждающей жидкости в нижней части радиатора 5, вентилятор 16; рубашка 19 охлаждения двигателя; 20 насос; 22 термостат; 24 электромагнитный переключатель с регулируемым штоком; 25 шаровый кран; 27 тройник; 33 цилиндр с коническим соплом; стопорное 30 кольцо; 31 ось с лопастями; 32 корпус с двумя подшипниками; 40 тройник; 42 электронасос; 44 корпус термостата; 45 вьпускной коллектор; 46 разветвитель; 47 выхлопная труба; 48 электромагнитный переключатель с возвратной пружиной на штоке; 49 котел; 50 крышка; 51 болты с гайками; 52 змеевик; 53 отопитель салона; 54 кран шаровый двухпозиционный ручной («Л» - летний режим работы, «З» - зимний режим работы); 63 датчик температуры охлаждающей жидкости в корпусе 44 термостата; 64 тройник с одинаковыми отверстиями; 99 датчик температуры двигателя, работающий на прибор в салоне; А, Б, В, Г, Д, Ε - каналы (патрубки, расширительный бачок не показаны). Фиг. 2 – разветвитель 46, вид сбоку в разрезе: 46 корпус разветвителя; А, Б, Д, Ε - каналы; 55 крышка с конусным 56 выступом, округленно-углубленным в сторону крышки 55; 57 болты с гайками; 58 конусный выступ, округленно-углубленный в сторону стенки между каналами Б и Д корпуса 46; 59 ось; 60 заслонка круглая; 61 и 62 отверстия под болты. Фиг. 3 - разветвитель 46, вид со стороны каналов Б и Д: 62 отверстия под болты; Б и Д - каналы. Фиг. 4 - разветвитель 46, вид со стороны крышки 55: 55 крышка; 57 болты с гайками. Фиг. 5 - датчик 7 температуры охлаждающей жидкости в нижней части радиатора: 65 крышка; 66 минусовой контакт; 67 плюсовой контакт; 68 изоляция контакта; 69 изоляция болта; 70 плюсовой провод; 71 и 72 болт; 73 пружина; 74 стопорное кольцо; 75 шайба (ключ); 76 корпус; 77 втулка; 78 шток; 79 сальник; 80 корпус термочувствительного элемента; 81 термочувствительный элемент. Фиг. 6 - датчик температуры 63 охлаждающей жидкости в корпусе 44 термостата: 82 крышка; 83 пружина; 84 стопорное кольцо; 85 шайба (ключ); 86 корпус; 87 и 89 болт; 88 минусовой контакт; 90 плюсовой провод; 91 изоляция болта; 92 изоляция контакта; 93 плюсовой контакт; 94 втулка; 95 сальник; 96 шток; 97 корпус термочувствительного элемента; 98 термочувствительный элемент.
Аналоги
1. Жидкостная система охлаждения двигателей внутреннего сгорания РФ 2059842, F01P 3/20. Состоит из водяной рубашки двигателя, термостата, радиатора, водяного насоса, радиатора отопителя, шланга с краном для увеличения эффективности работы отопителя салона и поддержания рабочей температуры двигателя зимой. Недостатки: кран после термостата без дистанционного переключателя. Летом, когда кран после термостата полностью открыт и система работает, как обычно, при очень тяжелых условиях возможен перегрев двигателя, т.к. в системе не предусмотрены дополнительные детали, помогающие более эффективно охлаждать охлаждающую жидкость.
2. Двигатель внутреннего сгорания с подогревателем, использующим тепло выхлопных газов, РФ 2166662, F02N 17/06, содержащий подогреватель, использующий тепло выхлопных газов и переключающее устройство. Недостатки: переключающее устройство срабатывает от электронного блока управления, который сложнее и дороже в изготовлении, чем датчик и электромагнитный переключатель заявленной п/м. Электронный блок не на каждом автомобиле предусмотрен.
3. Система жидкостного охлаждения и быстрого прогрева двигателя внутреннего сгорания и средство управления потоками жидкости для регулирования температуры двигателя, РФ 2180942, F01P 320, содержащая устройство подогрева, газораспределительное устройство. Недостатки: устройство подогрева (теплообменник) сложнее и дороже в изготовлении, чем змеевик заявленной п/м. Газораспределительное устройство работает от ЭБУТ, который дороже в цене, чем датчик температуры охл. жидк. в корпусе термостата заявленной п/м.
4. Устройство подогрева для автомобильного двигателя жидкостного охлаждения (прототип), РФ 2150604, F02N 17/06, содержащее теплообменный аппарат на выхлопной трубе, трехпозиционный и пятипозиционный распределители, радиатор, рубашку охлаждения, первый и второй насосы. Недостатки: работа и устройство трехпозиционного и пятипозиционного распределителей сложнее, чем у шарового и двухпозиционного кранов заявленной п/м. Не описан привод переключений позиций распределителей. Не описан состав деталей теплообменного аппарата.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ: Электромагнитный 24 переключатель, закрепленный подвижно на двигателе, с регулируемым штоком переключает из салона кнопкой (режимы фиксируются за счет магнитов даже при вкл. и выкл. двигателя) в трех режимах шаровый 25 кран под разные климатические условия. Электронасос 42 включается от срабатывания датчика 7 температуры охлаждающей жидкости в нижней части радиатора 5. Если температура жидкости, пройдя через радиатор 5, выше установленной температуры на датчике 7, то датчик 7 температуры включает электронасос 42. Датчик 7 срабатывает от работы генератора после запуска и дальнейшей работе двигателя при температуре охл. жидк. в нижней части радиатора более необходимой для охлаждения двигателя. Работа датчика 7: при нагреве охл. жидк. элемент 81, расширяясь, толкает шток 78 с шайбой 75, которая замыкает контакты 66 и 67. Электронасос 42 при необходимости включается и выключается кнопкой из салона, циркулирует охлаждающую жидкость из радиатора 5 в малое отверстие тройника 40 и малое отверстие тройника 27, далее в радиатор 5. При снижении температуры жидкости внизу радиатора 5, датчик 7 отключает электронасос 42.
Черной стрелкой на фиг. 1 показан проток охлаждающей жидкости при работе электронасоса 42 (качает 3/3 жидкости при закрытом термостате 22). Серой стрелкой на фиг. 1 показан проток охлаждающей жидкости по большому кругу с помощью насоса 20 при открытом термостате 22. При достижении критической температуры двигателя открывается термостат 22, охлаждающая жидкость из рубашки 19 охлаждения двигателя через кран 25 и тройник 27 поступает в радиатор 5, далее через тройник 40 в цилиндр 33, насос 20 и рубашку 19. Если охлаждающая жидкость не охладилась до нужной температуры в радиаторе 5 при работе электронасоса 42 (электронасос 42 продолжает работать), при открытии термостата 22 и работе насоса 20 2/3 жидкости протекает из радиатора 3 в рубашку 19 охлаждения, 1/3 жидкости протекает через электронасос 42 в радиатор 5, обеспечивая плавное снижение температуры двигателя (в таком случае нужно ремонтировать или радиатор 5, или насос 20, или рубашку 19 охлаждения, т.к. какая-то из этих деталей не работает как нужно). Для прогрева и поддержания рабочей температуры двигателя работает котел 49. Светло-серой стрелкой на фиг. 1 показан проток охлаждающей жидкости по малому кругу зимой при открытом кране 54 в положении «З» (рубашка 19 - кран 54 - отопитель 53 - тройник 64 - змеевик 52 - насос 20 - рубашка 19).
Светло-серой пунктирной стрелкой на фиг. 1 показан проток охлаждающей жидкости по малому кругу летом при открытом кране 54 в положении «Л» (рубашка 19 - кран 54 - тройник 64 - змеевик 52 - насос 20 - рубашка 19).
Работа разветвителя 46: датчик 63 срабатывает от работы генератора после запуска и дальнейшей работе двигателя при температуре охл. жидк. менее рабочей температуры двигателя, датчик 63 включает электромагнитный 48 переключатель (при необходимости переключатель 48 включается и выключается кнопкой из салона), содержащий возвратную пружину на штоке, поворачивающий заслонку 60, которая, прижимаясь к выступам 56 и 58, перекрывает канал А-Е, и открывает канал А-Б-В-Г-Д-Е для отработавших газов, которые, проходя через котел 49, нагревают охлаждающую жидкость в змеевике 52, далее жидкость поступает через насос 20 в рубашку 19 охлаждения. При рабочей температуре двигателя элемент 98 толкает шток 96 с шайбой 85, которая размыкает контакты 88 и 93, и датчик 63 отключается, в электромагнитном 48 переключателе срабатывает пружина и шток поворачивает заслонку 60, перекрывая каналы Б-В-Г-Д, и открывает канал А-Е, т.е. котел 49 не греет охл. жидк.
Каналы Б и В, Г и Д соединены патрубками, на схеме не показано. Тонкой светло-серой стрелкой при закрытом канале А-Е на фиг. 1 показан проход отработавших газов через разветвитель 46 и котел 49 по каналам А-Б-В-Г-Д-Е. Цилиндр 33 с коническим соплом ускоряет поток охлаждающей жидкости в системе наиболее эффективно при полностью открытом шаровом кране 25, за счет насоса 30, при открытом термостате 22 охлаждающая жидкость из рубашки 19 охлаждения поступает через радиатор 5 в цилиндр 33. С помощью оси 31 с лопастями, в конусе 33 цилиндра охлаждающая жидкость самозакручивается, что ускоряет ее поток. Если в салоне кнопки включения электронасоса 42 и электромагнитного 48 переключателя выключены, то при включении и выключении замка зажигания (двигатель выключен), и если двигатель заглох, электронасос 42 и электромагнитный 48 переключатель выключены даже при включенной массе.
В зависимости от климата, бездорожья и загруженности можно регулировать шток на электромагнитном 24 переключателе, для плавного снижения температуры двигателя после достижения им критической температуры и открытом термостате 22. Регулировка и работа системы: электромагнитный 24 переключатель с регулируемым штоком переключает шаровый 25 кран в трех режимах: 1) кран 25 приоткрыт (для работы и поддержания рабочей температуры двигателя и хорошего отапливания салона зимой в сильные морозы); 2) кран 25 открыт наполовину (для работы и поддержания рабочей температуры двигателя осенью, зимой, весной); 3) кран 25 открыт полностью (для работы весной, летом, осенью); 4) электронасос 42 включается при необходимости (летом и (или) в тяжелых условиях); 5) канал А-Е перекрыт в разветвителе 46 (для прогрева и поддержания рабочей температуры двигателя зимой, весной, летом, осенью); 6) канал А-Е открыт в разветвителе 46 (двигатель достиг рабочей температуры).
Сущность: система охлаждения с котлом и дополнительным электронасосом, содержащая радиатор 5, вентилятор 16, рубашку 19 охлаждения двигателя, насос 20, термостат 22, корпус 44 термостата, краны 25 и 54, отопитель 53 салона, патрубки (на схеме не указано), расширительный бачок (на схеме не указано). Отличительные признаки: электромагнитный 24 переключатель с фиксирующимися режимами за счет магнитов даже при включении и выключении двигателя, закрепленный подвижно на двигателе с регулируемым штоком, переключает из салона кнопкой в трех режимах под разные климатические условия шаровый 25 кран, а также система состоит из электронасоса 42, включающегося от срабатывания датчика 7 температуры охлаждающей жидкости в нижней части радиатора 5, датчик 7, содержащий термочувствительный 81 элемент, шток 78, шайбу 75 и контакты 66 (минус) и 67 (плюс), срабатывает от работы генератора после запуска и дальнейшей работе двигателя при температуре охлаждающей жидкости в нижней части радиатора более необходимой для охлаждения двигателя, электронасос 42 при необходимости включается и выключается кнопкой из салона, а также система состоит из тройника 27, который содержит корпус с двумя малыми впускными и одним большим выпускным отверстием, далее система состоит из тройника 40, который содержит корпус с одним впускным большим отверстием, одним выпускным большим отверстием и одним малым выпускным отверстием, также система состоит из цилиндра 33 с коническим соплом, который содержит корпус 32 с двумя подшипниками, ось 31 с лопастями и стопорное 30 кольцо, а также система состоит из разветвителя 46 с заслонкой 60, приводимой в действие электромагнитным 48 переключателем с возвратной пружиной, который срабатывает от датчика 63 температуры охлаждающей жидкости в корпусе 44 термостата, датчик 63, содержащий термочувствительный 98 элемент, шток 96, шайбу 85 и контакты 88 (минус) и 93 (плюс), срабатывает от работы генератора после запуска и дальнейшей работе двигателя при температуре охлаждающей жидкости менее рабочей температуры двигателя, при необходимости электромагнитный 48 переключатель включается и выключается кнопкой из салона, также система состоит из двухпозиционного 54 шарового крана и котла 49, в котором выхлопные газы подогревают змеевик 52.
Тех. результат: регулируемая система охлаждения для работы в разных климатических условиях.
Заявленная совокупность признаков позволяет поддерживать рабочую температуру двигателя в разных климатических условиях.
Осуществление: заводы УАЗ, ГАЗ, УРАЛ, КАМАЗ.