СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к системе охлаждения двигателя автомобиля, а именно, к устройству соединения рукавов с патрубками и штуцерами системы охлаждения.
Известны технические решения, в которых в системе охлаждения двигателя при соединении патрубков и подводящих-отводящих рукавов для закрепления используются зажимные устройства - механические хомуты различной конструкции.
Известен зажим для соединения гибких шлангов с жесткими патрубками, выполненный в виде зажимного кольца и двух подвижно соединенных с ним крайних зажимных колец с отверстиями по диаметру шланга (см. авторское свидетельство СССР №523236, М. кл. - 2: F16L 33/02, опубл. 30.07.76 г.). /1/
Конструкция зажима достаточно проста, однако под действием возникающих в процессе работы вибраций незафиксированные кольца постепенно разжимаются, что делает работу данной конструкции в системе охлаждения двигателя автомобиля ненадежной.
Также известно техническое решение, в котором соединение рукава к жесткому элементу (ниппелю или штуцеру) выполнено с помощью зажимного элемента в виде хомута (см. В.И.Анурьев. Справочник конструктора
машиностроителя, 1999 г., т.3, стр.473) /2/. В известном решении колебания наружного диаметра рукава компенсируются затяжкой ленты с помощью поворота элемента для затягивания, например шплинта, с защемленной лентой в ушке хомута.
Недостатком таких соединений является то, что рукав при этом не охватывается по всему периметру и в месте соединения ветвей хомута на рукаве образуется гофр, а также то, что они недостаточно надежны из-за того, что в соединении имеется выступающая часть, из-за которой соединение может нарушиться, например, при задевании во время перемещения. Кроме того, в таком соединении элемент для затягивания - шплинт имеет тенденцию раскручиваться, что делает соединение также ненадежным.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является техническое решение, описанное в «Трубопроводы и шланги системы охлаждения двигателя», http://zap.tehsoftnn.ru/pictures/autocat/data/moskvich/2141/039/3/, принятое за прототип.
Известное решение заключается в том, что в системе охлаждения двигателя, содержащей соединительные патрубки, подводящие-отводящие эластичные рукава, эластичный рукав зажимают на патрубке с помощью ленточного хомута.
Известное техническое решение отличается простотой, удобством в эксплуатации.
Однако, эластичные рукава системы охлаждения двигателя при его работе подвергаются вибрации и воздействию пульсирующего давления.
Соединительные патрубки системы охлаждения, как правило, изготавливаются литьем легкоплавких сплавов, на их поверхности часто имеются шероховатости, неровности. Кроме того, в процессе эксплуатации устройства, в частности, при ремонтных работах, на поверхности патрубков появляются риски и другие дефекты.
В известном решении усилие обжима ленточным хомутом эластичного рукава в месте его соединения с патрубком в жестких условиях эксплуатации оказывается недостаточным для создания герметичного соединения, что приводит к подтеканию охлаждающей жидкости и вызывает перегрев двигателя.
Целью полезной модели является повышение надежности устройства
путем повышения герметичности соединения патрубков системы охлаждения с эластичными рукавами.
Поставленная цель достигается тем, что в системе охлаждения двигателя, содержащей соединительные патрубки, эластичный рукав, обжатый на патрубках с помощью зажимного устройства, на внутренней поверхности рукава, в зоне, соответствующей установке зажимного устройства, выполнены радиальные выступы.
Сущность предлагаемого устройства заключается в следующем.
Наличие радиальных выступов на внутренней поверхности эластичного рукава при его обжатии зажимным устройством, установленным на наружной поверхности рукава, приводит к увеличению контактного напряжения в зоне выступов на поверхности металл-эластомер. При этом обеспечивается плотное прилегание и обжатие эластомером сопрягаемого участка патрубка. Выступы, сформированные из эластичного материала, испытывая усиленное давление, при наличии свободного места рядом (расстояние между соседними выступами), деформируются. При этом деформируемая резина заполняет все риски, неровности и шероховатости поверхности патрубка, надежно герметизируя место соединения рукава с патрубком.
На Фигуре предлагаемое устройство представлено в сборе (продольное сечение), где:
1 - эластичный рукав;
2 - радиальные выступы на внутренней поверхности эластичного рукава;
3 - зона установки зажимного устройства;
4 - зажимное устройство;
5 - патрубок.
Эластичный рукав 1, имеющий радиальные выступы 2, зажимное устройство 4, размещенное в зоне 3 на наружной поверхности рукава, надет на патрубок 5 и зажат зажимным устройством 4.
В качестве зажимного устройства используется, например, ленточный хомут.
Радиальные выступы на внутренней поверхности эластичного рукава выполнены по его длине только на той части, которая надевается на соединительный патрубок.
Радиальные выступы формируют любым технологически приемлемым способом, например, выполнением канавок на технологической оснастке, используемой для изготовления рукава.
Количество, форму и размер радиальных выступов определяют исходя из физико-химических свойств материала, технологической целесообразности (удешевления способа их формирования) и обеспечения возможности их деформирования.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
При обжатии рукава, например, с помощью ленточного хомута происходит деформирование радиальных выступов на внутренней поверхности рукава вследствие передачи на внутренний слой рукава усилия обжима. Поскольку выступы выполнены из эластичного материала, деформируясь, они заполняют неровности, шероховатости, присутствующие на поверхности металлического патрубка, обеспечивая герметизацию соединения и повышая надежность работы системы.
В системах охлаждения двигателя, как правило, используются рукава, армированные тканью или нитями.
Наружный и внутренний слои такого рукава выполнены из эластомерного материала, например, силиконовой резины. Расположенный между ними промежуточный армированный слой препятствует передаче усилия обжима от наружного слоя, на который устанавливается зажимной элемент, к внутреннему слою, в большей степени отвечающему за герметичность соединения.
В армированном рукаве модуль упругости конструкции становится более высоким, что приводит к уменьшению деформации внутренних слоев резинового рукава и не герметичности соединения, т.е. такой рукав труднее зажать хомутом для предотвращения протечки охлаждающей жидкости.
Предлагаемое устройство позволяет повысить герметичность соединения эластичный рукав-патрубок в системе охлаждения двигателя при применении армированных эластичных рукавов, так как радиальные выступы на внутренней поверхности эластичного рукава увеличивают слой сжимаемого материала с относительно более низким модулем упругости. Деформируясь, выступы заполняют неровности поверхности патрубка (или штуцера), плотно прилегая к поверхности, и тем самым повышая герметичность соединения.
Таким образом, применение полезной модели позволяет избежать возможного выхода из строя системы охлаждения автомобиля, предотвратить возможную течь охлаждающей жидкости из рукава и обеспечить стабильную работу двигателя.
Использованная литература
1 Авторское свидетельство СССР №523236, М. кл. - 2: F16L 33/02, опубл. 30.07.76 г.
2 В.И.Анурьев. Справочник конструктора машиностроителя, 1999 г., т.3, стр.473
3 http://zap.tehsoftnn.ru/pictures/autocat/data/moskvich/2141/039 (прототип).