Привод вентилятора и насоса системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и предназначена для применения в двигателях внутреннего сгорания транспортных средств и стационарных установок.
Известен привод вентилятора системы охлаждения [Заявка на изобретение RU №93031477 от 09.06.1993 г.] двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащий гидронасос, приводимый коленчатым валом ДВС, напорная магистраль которого соединена с гидромотором, приводящим во вращение вентилятор, а также со сливной магистралью через исполнительный клапан, соединяющий или отсоединяющий напорную и сливную магистрали по команде управляющего распределителя, в котором расположен плунжер, связанный со штоком термодатчика ДВС, дополнительно снабжен магистралями, одна из которых соединяет полость без пружины исполнительного клапана, а другая - с магистралью слива через регулируемый дроссель, а также с магистралью, которая соединяет напорную магистраль с полостью исполнительного клапана с пружиной.
Недостатками данного устройства являются его низкий КПД, вызванный необходимостью преобразования вращательного движения вала ДВС в кинетическую энергию потока жидкости, низкая эксплуатационная надежность, а также сложность обслуживания предлагаемой системы.
Известен способ охлаждения радиатора автомобиля и устройство для его осуществления [Патент RU №2192970 от 20.11.2002 г.]. Устройство содержит вентилятор, датчик, осуществляющий непрерывное преобразование значения температуры охлаждающей жидкости в величину электрического сигнала, и формирователь сигнала управления, преобразующий разность напряжения датчика и опорного напряжения в напряжение, подаваемое на электровентилятор.
Недостатками данного устройства является высокий уровень шума электровентилятора при работе, высокий уровень и неравномерность токовых нагрузок, создаваемых электровентилятором в системе электрооборудования автомобиля, высокий уровень механических нагрузок на элементы устройств системы электрооборудования автомобиля, например подшипники самого электродвигателя вентилятора, генератора и т.д.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является привод вентилятора системы охлаждения ДВС [Патент RU №97174 от 05.07.2010], содержащий электромагнитную муфту, датчик температуры охлаждающей жидкости, реле включения муфты привода, вентилятор.
К недостаткам данного устройства можно отнести следующее: невозможность регулирования скорости вращения крыльчатки насоса охлаждающей жидкости и вентилятора системы охлаждения, особенно при движении автомобиля с прицепом на подъем, что сопровождается повышенной нагрузкой двигателя с одновременным снижением частоты вращения коленчатого вала и перегревом двигателя.
Задачей предлагаемой полезной модели является совершенствование системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания.
Техническим результатом полезной модели является увеличение эффективности работы системы охлаждения двигателя, увеличение КПД системы, повышение надежности системы, снижение уровня ударных токовых нагрузок на систему электрооборудования автомобиля, снижение шума от работы вентилятора системы охлаждения, за счет отсутствия в ней мощного электродвигателя привода вентилятора, применение устройства регулирования частоты вращения вентилятора при перегрузках двигателя.
Технический результат достигается тем, что привод вентилятора и насоса системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащий электромагнитную муфту, вентилятор, первый датчик температуры охлаждающей жидкости, реле включения электромагнитной муфты, дополнительно содержит клиноременный вариаторный механизм, второй датчик температуры охлаждающей жидкости, электронный блок управления, при этом клиноременный вариаторный механизм включает ведущий и ведомый шкивы переменного диаметра, клиновый ремень и блок управления вариатором.
Принципиальная схема устройства показана на фиг. 1.
Привод вентилятора и насоса системы охлаждения включает: 1 - блок управления вариатором, 2 - шкив ведущий, 3 - шкив ведомый, 4 - клиновый ремень, 5 - вал ведущий, 6 - вал ведомый, 7 - насос охлаждающей жидкости, 8 - электромагнитная муфта, 9 - вентилятор системы охлаждения, 10 - радиатор системы охлаждения, 11 - головка блока цилиндров двигателя, 12 - блок цилиндров двигателя, ДТ - датчик температуры, РВ - реле включения электромагнитной муфты, БП - блок питания, ЭБУ - электронный блок управления.
Работа привода осуществляется следующим образом. При холодном пуске информация с датчиков температуры охлаждающей жидкости поступает на электронный блок управления, а с него в блок управления вариатором 1, который устанавливает передаточное отношение между ведущим 2 и ведомым 3 шкивами в пропорции 1:1, реле включения электромагнитной муфты 8 привода вентилятора 9 системы охлаждения не замкнуто - вентилятор не вращается. При превышении охлаждающей жидкостью определенной температуры, посредством реле включения электромагнитной муфты электронный блок управления включает электромагнитную муфту 8 и приводит во вращение вентилятор 9 системы охлаждения, обдувающий радиатор системы охлаждения 10. Если этого недостаточно для охлаждения двигателя и температура охлаждающей жидкости продолжает расти, то электронный блок управления посредством блока управления вариатором 1 изменяет диаметр ведущего шкива 2, увеличивая угловую скорость ведомого вала 6. При остывании охлаждающей жидкости система работает в обратном порядке.