УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ВОЕННЫХ ГУСЕНИЧНЫХ МАШИН
DEVICE FOR MAINTENANCE OF OPTIMUM TEMPERATURE MODE OF COMBAT CATERPILLAR MACHINE COOLING SYSTEM

Изобретение относится к военным гусеничным машинам, в частности к системам охлаждения силовых установок танков.
Известны системы жидкостного охлаждения силовых установок военных гусеничных машин (ВГМ) с принудительной прокачкой воздушного потока через соты радиаторов вентилятором.
В качестве прототипа взята система охлаждения силовой установки танка Т-72 (см. Техническое описание танка Т-72. - М.: Военное издательство 2002, с.92-99). Система охлаждения силовой установки танка предназначена для отвода тепла от деталей двигателя, соприкасающихся с горячими газами, и поддержания оптимального температурного режима системы охлаждения силовой установки. Система охлаждения содержит рубашки охлаждения цилиндров двигателя, входной редуктор, конический редуктор, вентилятор, жалюзи с приводом и электротермометр, которые предназначены для отвода и рассеивания в окружающую среду тепла, отводимого охлаждающей жидкостью от деталей двигателя за счет потока воздуха, создаваемого вентилятором и проходящего через радиаторы.
Оптимальный температурный режим силовой установки поддерживается за счет наличия необходимого количества охлаждающей жидкости в системе охлаждения, а также за счет регулирования количества воздуха, проходящего через радиаторы, вследствие изменения частоты вращения вентилятора (изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя) и изменения положения подвижных створок жалюзи.
Управление частотой вращения коленчатого вала двигателя и положением подвижных створок жалюзи осуществляет механик-водитель с помощью приводов на основании показаний электротермометра.
В системе охлаждения силовой установки танка Т-72 не предусмотрена независимая от действий механика-водителя возможность поддержания оптимального температурного режима системы охлаждения силовой установки в зависимости от ее нагружения и температуры окружающего воздуха, что является существенным недостатком.
Практика использования ВГМ в войсках показывает, что при движении образцов ВГМ в сложных дорожных условиях постоянно изменяется нагруженность их силовой установки, вследствие чего изменяется ее температурный режим. Следовательно, со стороны механика-водителя необходим постоянный контроль за показаниями контрольно-измерительных приборов в поддержании оптимального температурного режима системы охлаждения силовой установки. Оптимальный температурный режим системы охлаждения силовой установки будет поддерживаться путем варьирования количества прокачиваемого через радиаторы воздуха, посредством изменения частоты вращения вентилятора (изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя), а также изменением положения подвижных створок жалюзи.
Большие физические нагрузки, в ходе использования ВГМ, приводят к сильному утомлению механиков-водителей и, как результат, к невнимательности, а иногда и невозможности контроля и поддержания им оптимального температурного режима силовой установки. Кроме того, необходимость контроля и регулирования оптимального температурного режима силовой установки отвлекает механика-водителя от управления ВГМ, что приводит к совершению аварий и катастроф со значительным материальным ущербом.
Таким образом, возникла необходимость освободить механика-водителя от операций управления и регулирования температурного режима системы охлаждения силовой установки.
Целью предлагаемого технического решения является поддержание оптимального температурного режима системы охлаждения силовой установки ВГМ, вне зависимости от действий механика водителя.
Для достижения поставленной цели предлагается устройство для поддержания оптимального температурного режима системы охлаждения силовой установки ВГМ, которое отличается тем, что в систему охлаждения силовой установки дополнительно установлен блок обработки информации и выдачи команд, соединенный с вариатором, установленным в приводе вентилятора, при этом вариатор ведущим валом соединен с входным редуктором, в котором установлен датчик угловой скорости, а ведомый вал вариатора соединен с коническим редуктором, кроме того, привод управления жалюзи снабжен электродвигателем и датчиком положения створок жалюзи, которые связаны с блоком обработки информации и выдачи команд.
Изобретение поясняется чертежом. Общий вид конструктивно-компоновочной схемы представлен на чертеже, где обозначено: 1 - двигатель; 2 - датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя; 3 - входной редуктор 4 - датчик положения жалюзи; 5 - электродвигатель; 6 - блок обработки информации и выдачи команд; 7 - ведущий вал; 8 - датчик угловой скорости вала привода вентилятора; 9 - привод створок жалюзи; 10 - вариатор; 11 - ведомый вал; 12 - конический редуктор; 13 - вентилятор; 14 - створки жалюзи.
Предлагаемое устройство для поддержания оптимального температурного режима системы охлаждения силовой установки ВГМ работает следующим образом. После пуска двигателя 1 крутящий момент на привод вентилятора 12 передается через входной редуктор 3, вариатор 10 и конический редуктор 12. Температура охлаждающей жидкости двигателя измеряется датчиком 2, показания которого в виде сигнала поступают в блок обработки информации и выдачи команд 6. Если температура охлаждающей жидкости ниже оптимального значения 70-100 С° блок обработки и выдачи команд 6 выдает команды на исполнительные механизмы, при этом створки жалюзи 14 закрываются при помощи электродвигателя 5 и уменьшается частота вращения ведомого вала 11 вариатора 10 и, следовательно, уменьшается количество оборотов вентилятора 13. Таким образом, уменьшается количество проходящего воздуха через радиаторы и осуществляется ускоренный прогрев двигателя.
При достижении оптимального значения температуры охлаждающей жидкости этот параметр будет постоянно поддерживаться за счет автоматического регулирования проходящего через радиаторы воздуха, путем изменения угла наклона створок жалюзи 14. Угол наклона створок жалюзи контролируется датчиком 4, сигнал с которого поступает в блок обработки информации и выдачи команд 6. Если створки жалюзи 14 максимально открыты, а температура охлаждающей жидкости превышает верхнюю границу оптимального значения, то блок обработки информации и выдачи команд 6 выдает команду на исполнительные приводы вариатора 10, изменяя при этом передаточное число, тем самым увеличивая частоту вращения выходного вала 11 и, следовательно, увеличивая скорость вращения вентилятора 13. Следовательно, количество проходящего через радиаторы воздуха увеличивается, и температура охлаждающей жидкости снижается до оптимального значения.
Частота вращения коленчатого вала двигателя 1 при движении ВГМ определяется датчиком 8, сигнал с которого поступает в блок обработки информации и выдачи команд 6, в котором вычисляется оптимальная скорость для вращения ведомого вала 11, связанного с коническим редуктором 12, и выдается соответствующая команда на исполнительные механизмы вариатора 10, изменяя при этом передаточное число, тем самым изменяется скорость вращения вентилятора 13. В результате всего этого скорость вращения вентилятора не зависит от скорости вращения коленчатого вала двигателя, и, следовательно, может быть уменьшено или увеличено количество проходящего воздуха через радиаторы, что способствует поддержанию оптимального значения температуры охлаждающей жидкости системы охлаждения силовой установки.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет поддерживать оптимальный температурный режим системы охлаждения силовой установки ВГМ, повысить ее надежность и создать более благоприятные условия для управления механиком-водителем ВГМ.
Простота конструкции позволяет внедрить данное техническое решение при модернизации и производстве существующих и перспективных ВГМ, имеющих жидкостные системы охлаждения. Ожидаемый положительный эффект выразится в снижении аварийности двигателей по причине их перегрева или переохлаждения, возрастании средних скоростей движения (особенно при совершении маршей на 12-15%), устранении ряда предпосылок к созданию аварийных ситуаций при выполнении учебных и боевых задач, и позволит практически исключить отказы систем охлаждения по техническим причинам.