АВТОМОБИЛЬНЫЙ УТЕПЛИТЕЛЬ

Полезная модель относится к утеплительным материалам, а именно к средствам, предназначенным для снижения потерь тепла из моторного отсека двигателя внутреннего сгорания (ДВС) в холодных условиях при движении транспортных средств, а также при прогреве ДВС и во время стоянки с выключенным двигателем [В60К 11/04, B60R 13/08, F01P 7/00, F02N 99/00]. Может применяться при температурах окружающей среды от +5°С и ниже для поддержания теплового режима силовых установок, других агрегатов моторного отсека с жидкостной системой охлаждения, как самостоятельное средство, так и совместно с теплозащитой агрегатов и подкапотного пространства.
Полезная модель относится к устройствам, сохраняющим накопленную тепловую энергию, и может применяться в различных отраслях техники, в частности для поддержания теплового режима двигателя внутреннего сгорания после его остановки и облегчения последующего запуска двигателя [F02N 17/00].
Известны различные устройства и материалы, сохраняющие накопленную тепловую энергию. Так например, по свидетельству на полезную модель RU 34565 U (Опубликовано: 10.12.2003) известен утеплитель, выполненный в виде рулона из минеральной ваты.
Недостатком известного утеплителя является то, что рулон из минеральной ваты не обшит тканью, что делает невозможным его применение для утепления двигателя автомобиля, так как нити ваты задевали бы за выступающие части и детали двигателя при установке и снятии утеплителя, что быстро вывело бы его из строя. Кроме того, это будет затруднять манипуляции обслуживающего персонала при установке утеплителя на двигатель.
Известен автомобильный утеплитель по патенту RU 2148182 (Опубликовано: 27.04.2000), который применяется для утепления двигателя автомобиля. Автомобильный утеплитель содержит по меньшей мере четыре слоя материала: со стороны, прилегающей к частям двигателя, расположен слой материала, устойчивый к высоким температурам, затем помещен слой собственно утеплителя, с внешней стороны расположен защитный материал, между собственно утеплителем и защитным слоем помещен экранирующий слой, отражающий тепло. Автомобильный утеплитель изготовленный для двигателя автомобиля ЗАЗ-1102, состоит: первый слой - стеклоткань, второй слой - ватин, третий слой - полиэтиленовая пленка с металлизацией. Толщина второго слоя составляет 8 мм. Недостатками известного автомобильного утеплителя являются:
- сложность конструкции ввиду применения в ней четырех или более различных материалов, что затрудняет комплектацию производства материалами;
- нерешенность вопроса выбора марки стеклоткани, прилегающей к частям двигателя;
- невысокая теплостойкость ватина, полиэтиленовой пленки и кожзаменителя, что снижает долговечность рубашки.
Известен автомобильный утеплитель по патенту RU 64293U (Опубликовано: 27.06.2007), содержащий слой стеклоткани, соединенный с нетканым объемным волокном, отличающийся тем, что он содержит крайние слои, выполненные из стеклоткани марки КТ-11, между слоями стеклоткани расположено нетканое объемное волокно, выполненное из минеральной муллитокремнеземистой ваты марки МКРР130, утеплитель прошит нитью из стекловолокна.
Не смотря на устранение недостатков вышеописанных решений в данном устройстве недостатком является наличие щелей в моторном отсеке при использовании утеплителя. Т.е. утеплитель прототипа не полностью перекрывает выход теплого воздуха из под капота. Утеплитель не обеспечивает эффективную звукоизоляцию двигателя также вследствие наличия щелей. Также не обеспечивается равномерность распределения утеплителя в условиях вибрации на протяжении всего срока эксплуатации. В определенных местах утеплитель несет дополнительную вибронагрузку.
Наиболее близким решением является автомобильный утеплитель по патенту RU 126764U (Опубликовано: 10.04.2013), содержащий слой стеклоткани марки Э3-200 плотностью не менее 240 г/м, а между слоями стеклоткани расположено нетканое объемное волокно, выполненное из минеральной муллитокремнеземистой ваты марки МКРР130, отличающийся тем, что выполнен состоящим из защитного чехла, внутрь которого помещено два утеплительных мата - широкий и узкий, состыкованные между собой в зоне бахромы методом стыка и прошиты через чехол, причем чехол, широкий и узкий маты также прошиты друг с другом параллельными швами нейлоновых нитей и не менее чем тремя вдоль периметра.
Недостатком всех запатентованных полезных моделей автоутеплителя, является использование в качестве внутреннего теплоизолирующего слоя нетканного объемного волокна, выполненного на основе искусственного связующего. В результате постоянной вибрационной и термической нагрузки связующее перестает действовать и нетканное объемное волокно рассыпается в пыль, тем самым, теряя свои теплоизоляционные свойства и переставая выполнять свою основную функцию удержания тепла в подкапотном пространстве. При этом данная пыль, выпадая из чехла, попадает на ремни и прочие движущиеся агрегаты двигателя, что значительно в большей степени изнашивает данные агрегаты, засоряет воздушный фильтр и радиатор, посредством печки оказывается в салоне автомобиля, что способно нанести вред здоровью водителя и пассажиров.
Задачей полезной модели является решение данных проблем.
Техническим результатом полезной модели является повышение срока службы внешнего изоляционного полотна утеплителя, повышение его эксплуатационных характеристик.
Указанный технический результат достигается за счет того, что автомобильный утеплитель, состоящий из четырех слоев, наружными слоями которого являются слои ткани, причем слои утеплителя прошиты нейлоновыми нитями, отличающийся тем, что внутренние слои утеплителя, расположенные между внешними слоями ткани, изготовлены из полиэфирного термоскрепленного полотна и слоя пленки ПВД, выполненной из полиэтилена плотностью 10-50 мкм.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 показан принцип сборки утеплителя.
На Фиг.2 показан утеплитель в собранном состоянии.
На Фиг.3 показано расположение слоев утеплителя по отношению к друг другу.
Осуществление полезной модели
Утеплители 2, 3 вырезают на основе защитного чехла 1 и лекала (см. Фиг.1). На Фиг.1 показан принцип сборки утеплителя, где 1 - чехол, 2 - слой полиэфирного термоскрепленного полотна, 3 - слой пленки ПВД, выполненной из полиэтилена плотностью 10-50 мкм.
Утеплители помещают внутрь чехла и затем прошивают нейлоновыми нитями. Утеплитель выполняют на основе четырех слоев, наружными слоями которого являются слои ткани чехла 1, а внутренними слоями утеплителя являются слой, изготовленный из полиэфирного термоскрепленного полотна 2 и слой пленки ПВД, выполненной из полиэтилена плотностью 10-50 мкм.
Все слои предпочтительно выполнены с диапазоном эксплуатации при температуре до 500°С.
Слои 2, 3 и чехол 1 прошивают друг с другом параллельными швами из нейлоновых нитей 4 и не менее чем одним швом 5 вдоль периметра (см. Фиг.2).
Утеплитель для двигателя - это теплоизолятор моторного отсека автомобиля, предназначенный для использования в зимнее время.
Использование утеплителя сокращает время прогрева двигателя и навесного оборудования до рабочей температуры. Тем самым сокращается расход топлива, за счет ускорения прогрева, уменьшения количества прогревов и уменьшения энергии, направленной на поддержание рабочей температуры во время езды. Печка эффективно прогревает салон. Предотвращается нежелательная заморозка автомобиля. Это помогает избежать затрат, связанных с наймом автоэвакуатора или специалистов по экспресс-отогреву автомобилей. Предотвращается вероятность повреждения и выхода из строя навесного оборудования в процессе заморозки.
Для соблюдения всех вышеперечисленных качеств утеплитель должен обладать рядом свойств.
Утеплитель эксплуатируется в условиях резких перепадов температур от -50 (за бортом) до +200 (в районе коллектора). В соответствии с этим, используемые нитки, ткань и утеплитель должны выдерживать данный диапазон температур во избежание возгорания.
Утеплитель взаимодействует непосредственно с металлами, обладающими очень высокой теплоотдачей. Поэтому очень важно, чтобы он обладал максимально низкой теплопроводностью, а также электроизоляционными качествами для предотвращения коротких замыканий.
Утеплитель эксплуатируется в условиях химически агрессивных сред. В том числе, он находится в контакте с топливом, техническими жидкостями.
Утеплитель эксплуатируется в условиях вибрации двигателя, которая не должна отражаться на его качестве в течении всего срока эксплуатации.
Работа с утеплителем подразумевает прямой контакт при установке в моторный отсек. В этом аспекте важно, чтобы использование утеплителя не подразумевало необходимости в применении защитных средств.
Утеплитель располагается в моторном отсеке, в котором также установлен воздухозаборник, через который воздух с улицы поступает в салон автомобиля. Из этого вытекает необходимость в нетоксичных материалах в составе утеплителя. Более того, необходимо избежать попадания утеплителя в воздухозаборник, дабы обезопасить легкие водителя и пассажиров. Наружная ткань должна быть достаточно плотной и не иметь никаких задиров.
В соответствии со своим назначением, утеплитель должен перекрывать выход теплого воздуха из под капота. Неэффективно использование утеплителя, несоответствующего габаритам вашего моторного отсека. Любые щели сведут на нет всю полезность утеплителя.
Чтобы обеспечить указанные свойства в качестве внутреннего изоляционного слоя используется такой материал, который на протяжении всего времени эксплуатации способен выдерживать вибро- и термонагрузки и не распадаться. В качестве такого материала может служить полиэфирное термоскрепленное полотно 2 (см. Фиг.3), которое обладает такой структурой, при которой они способны сохранять свою форму и целостность на протяжении всего срока эксплуатации автомобильного утеплителя, вплоть до его утилизации, что не окажет никакого вреда здоровью человека. При этом данный материал обладает свойствами невоспламеняемости и не поддерживают горение, что делает его безопасным при использовании в качестве утепления отсека двигателя. Теплоизоляционные характеристики полиэфирного термоскрепленного полотна относят их к классу высокоэффективных теплоизоляционных материалов. Диапазон рабочих температур соответствует диапазону рабочих температур двигателя и составляет -60 до +105°С соответственно.
Недостатком термоскрепленного полотна является тот факт, что он «дышит» - способен медленно выпускать сквозь себя теплый накопившийся в структуре полотна воздух. Поэтому необходимо использовать в утеплителе дополнительный слой материала, который, следуя за термо-скрепленным полотном, будет способствовать удержанию накопившегося теплого воздуха, что позволит еще эффективнее удерживать тепло под капотом. В качестве этого слоя 3 выступает пленка, выполненная из полиэтилена методом выдувания высокого давления (ПВД) плотностью 10-50 мкм. Такая пленка не трескается на морозе и достаточно термостойка. При повышенных температурах становится эластичнее, что добавляет возможность выравнивать по форме автомобильный утеплитель.
Благодаря наличию поперечных параллельных швов обеспечивается равномерность распределения утеплителя в условиях вибрации на протяжении всего срока эксплуатации. Нитки, используемые при прошивке - нейлоновая нить 4 мм (Евронитка, EURON).
Подкапотное пространство автомобиля в 95% случаев выглядит следующим образом. Основное место занимает область двигателя 60-70 сантиметров, далее идут пустоты и за ними радиатор. В процессе работы автомобиля и вибрации от двигателя происходит смещение утеплителя внутри автоодеяла в зоне пустот, так как автоодеяло в этой зоне буквально ″подвисает″, зачастую происходит разрыв утеплителя в чехле, либо его рассыпание, либо накопление утеплителя в одной области автоодеяла в ущерб другим зонам, что создает область выхода тепла. Полезная модель позволяет не только удерживать утеплитель внутри на положенном месте, но и благодаря специальной стыковке не позволяет разрываться, рассыпаться. Нагрузка от вибрации передается не на всю площадь утеплителя, а на конкретную область, которая усилена прошитой стыковкой двух матов. Таким образом, разбиение утеплителя внутри автоодеяла на два слоя, собранных согласно заявленной полезной модели, позволяют выдерживать нагрузку от вибраций, поддерживать целостность утеплителя, не давать ему рассыпаться.
Таким образом, автомобильный утеплитель, состоящий из четырех слоев, прошитый нейлоновыми нитями способен не рассыпаться на протяжении всего срока эксплуатации, не нанося тем самым ущерба владельцу, поддерживать форму, благодаря свойствам как слоя утеплителя (полиэфирное полотно термоскрепленное), так и слоя удержания воздуха (пленка ПВД), удерживать тепло под капотом более эффективно, что в свою очередь увеличивает сроки остывания двигателя - благотворно влияет на главную функцию автомобильного утеплителя.
В целом указанные преимущества обеспечивают повышение срока службы внешнего изоляционного полотна утеплителя и повышение его эксплуатационных характеристик.