RU2033537C1

RU2033537C1 - Cooling system

Info

Publication number: RU2033537C1
Authority: RU
Inventors: Шота Николаевич Хуцишвили
Original assignee: Шота Николаевич Хуцишвили
Priority date: 1991-04-02
Filing date: 1991-04-02
Publication date: 1995-04-20

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: system has radiator 9, pipe line 10 or cooling fins. Blade 4 is set in bushing 3 via a bearing provided in butt end 5 of the blade which also has conical gear 31 whose end engages same gear 30 fitted on control shaft 28 inside housing 1. Other gear 27, mounted inside housing 23 having counterweight 24, is set at the other end of the control shaft. Gear 27 engages gears 25,26 29 fitted on hollow shaft 2. DC electric motor 32 is used for changing angle position of the blade through brake 21 coupled with temperature-sensitive pickup 15 and system of automatic control or with handle 11 of control desk 16 connected with shaft 22 through rope 18 via drums 17,20 by switching contacts 14 of the electric circuit via spring 12. EFFECT: enhanced efficiency of cooling. 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению. The invention relates to mechanical engineering.

Известна система охлаждения, например, двигателя автомобиля, содержащая крыльчатку, обдувающую ребра воздушного охлаждения блока цилиндров двигателя, с втулкой с лопатками, сидящей на оси в подшипниках, и со шкивами на этой оси и оси двигателя, соединенные клиноременной передачей [1]
Известна также система водяного охлаждения двигателя с крыльчаткой, обдувающей радиатор, связанный с водяной рубашкой охлаждения блока цилиндров, с датчиком температуры воды, с термостатом и жалюзи на радиаторе, связанными с системой управления [2]
Температура блока цилиндров, ее стабильность и связанные с ними технико-экономические и экологические показатели двигателя во многом зависят от режима работы двигателя, окружающей температуры и в конечном счете, от эффективности работы системы охлаждения. Частые перегрев то охлаждение двигателя снижают долговечность, ресурс двигателя, ведут к выходу из строя, требуют ремонта, замены частей, нет плавной регулировки температуры на всех режимах и температурах.A known cooling system, for example, a car engine, containing an impeller, blowing air cooling fins of the engine block of the engine, with a sleeve with blades sitting on an axis in the bearings, and with pulleys on this axis and the axis of the engine connected by a V-belt transmission [1]
There is also known a water cooling system for an engine with an impeller blowing a radiator connected to a water jacket for cooling the cylinder block, with a water temperature sensor, with a thermostat and radiator shutters associated with the control system [2]
The temperature of the cylinder block, its stability and related technical, economic and environmental performance of the engine largely depend on the engine operating mode, ambient temperature and, ultimately, on the efficiency of the cooling system. Frequent overheating and engine cooling reduce durability, engine life, lead to failure, require repair, replacement of parts, there is no smooth temperature control at all modes and temperatures.

Цель изобретения устранить указанные недостатки. The purpose of the invention is to eliminate these disadvantages.

Цель достигается тем, что лопатки крыльчатки выполнены поворотными, а угол их установки меняется в зависимости от температуры конструкции двигателя посредством механизма изменения угла установки лопаток, связанного с системой управления: ручной и автоматической. Поворотные лопатки посажены во втулке крыльчатки на подшипниках комлевой частью цилиндрической формы с конической шестерней, на конце каждой из них, связанной с центральной, такой же конической шестерней, сидящей на валу управления, помещенном внутри пустотелой оси крыльчатки. Вал управления и ось крыльчатки работают синхронно, как одно целое, сохраняя постоянство угла установки лопаток крыльчатки. The goal is achieved by the fact that the impeller blades are made rotary, and the angle of their installation varies depending on the temperature of the engine design by means of a mechanism for changing the angle of installation of the blades associated with the control system: manual and automatic. The rotary blades are planted in the impeller hub on bearings with a butt part of a cylindrical shape with a bevel gear, at the end of each of them connected with a central, bevel gear of the same type, sitting on the control shaft located inside the hollow axis of the impeller. The control shaft and the axis of the impeller work synchronously, as a whole, while maintaining a constant angle of installation of the impeller blades.

При изменении температуры в ту или иную сторону автоматически или вручную (по термометру) изменяется угол установки лопаток и тем самым увеличивается или сбавляется интенсивность обдува радиатора потоком воздуха. Управление углом установки лопаток крыльчатки, т.е. валом управления на ходу, при вращающейся крыльчатке осуществляется специальным планетарным редуктором, корпус которого неподвижен, когда лопатки работают при постоянном угле установки, а каждый поворот корпуса ведет к изменению угла установки лопаток, связанных валом управления с конической шестерней, зацепленной с двумя такими же шестернями, выполненными в корпусе, зацепленными с шестерней, сидящей на оси крыльчатки. Планетарный редуктор связан с двигателем постоянного тока системы автоматического управления, а также с барабанами на валу и на приборной панели в кабине боуденовским тросом со шкалой, градуированной по термометру. When the temperature changes in one direction or another, automatically or manually (by thermometer), the angle of installation of the blades changes, and thereby the intensity of airflow to the radiator increases or decreases. Controlling the installation angle of the impeller blades, i.e. the control shaft on the go, with the rotating impeller, is carried out by a special planetary gearbox, the casing of which is stationary when the blades work at a constant installation angle, and each rotation of the casing leads to a change in the angle of installation of the blades connected by the control shaft with a bevel gear engaged with two of the same gears, made in the housing, engaged with a gear sitting on the axis of the impeller. The planetary gearbox is connected to the DC motor of the automatic control system, as well as to the drums on the shaft and on the dashboard in the cab with a Bowden cable with a scale graduated by a thermometer.

На фиг.1 схематически изображена система охлаждения двигателя; на фиг.2 показан вид А на фиг.1. Figure 1 schematically shows an engine cooling system; figure 2 shows a view of figure 1.

В корпусе 1 в подшипниках размещен полый вал 2 с втулкой 3 на конце, с поворотными лопатками 4, посаженными в эту втулку цилиндрическими комлевыми частями 5 в подшипники. Вал крыльчатки связан с мотором 6 главного привода посредством клиноременной передачи шкивами 7 и 8, связанного с радиатором 9 трубопроводом 10. Механизм положения угла α лопаток предусмотрен ручного и автоматического управления с пружиной 12, шпонкой 13 и контактами 14 электросистемы, выполнен со шкалой датчика 15 температуры на приборной панели 16 в кабине и связан с барабаном 17 боуденовского троса 18, продетого в гибкую рубашку 19 с оплеткой, предотвращающей деформации по длине рубашки, связанным с барабаном 20 с тормозной муфтой 21 на валу 22 с корпусом 23 редуктора с противовесом 24 и с коническими шестернями 25 и 26, свбоно сидящими в подшипниках, зацепленными с шестернями 27 на валу 28 управления и 29 на оси 2 крыльчатки. На валу управления выполнена центральная шестерня 30, зацепленная с шестернями 31, сидящим на комлях поворотных лопаток. Автоматическая система плавного регулирования температуры радиатора содержит высокомоментный микродвигатель 32 постоянного тока, связанный с ручкой 11. In the housing 1 in the bearings there is a hollow shaft 2 with a sleeve 3 at the end, with rotary blades 4, planted in this sleeve by cylindrical butt parts 5 in the bearings. The impeller shaft is connected to the main drive motor 6 by means of a V-belt transmission by pulleys 7 and 8, connected to the radiator 9 by a pipe 10. The mechanism for positioning the angle α of the blades is provided for manual and automatic control with a spring 12, a key 13 and contacts 14 of the electrical system, made with a scale of the temperature sensor 15 on the dashboard 16 in the cab and connected to the drum 17 of the Bowden cable 18, threaded into a flexible shirt 19 with a braid that prevents deformation along the length of the shirt associated with the drum 20 with the brake clutch 21 on the shaft 22 with the core whisker gear 23 with the counterweight 24, and bevel gears 25 and 26, svbono seated in bearings, gears 27 engaged with the shaft 28 and the control 29 on the axis of the impeller 2. On the control shaft is made of the Central gear 30, engaged with gears 31, sitting on the toes of the rotary blades. An automatic system for smooth regulation of the temperature of the radiator contains a high-torque DC motor 32 connected to the handle 11.

Система охлаждения работает следующим образом. The cooling system operates as follows.

После пуска главного двигателя температура воды (в ребрах воздушного охлаждения) повышается. Вода перетекает по трубопроводу 10 в радиатор 9, где охлаждается, и возвращается в рубашку цилиндров и охлаждает двигатель. Одновременно с двигателем шкивам 7 и 8 посредством клиноременной передачи приводится во вращение полый вал 2, сидящий в корпусе 1 синхронно с валом 28 управления на подшипнике, с втулкой с поворотными лопатками 4 с постоянным углом α так как шестерни 30 и 31 зафиксированы тормозом 21, обеспечивающими циркуляцию воздуха сквозь радиатор. При изменении режима двигателя или температурных условий температура охлаждающей жидкости меняется в сторону увеличения или снижения: двигатель или перегревается, или переохлаждается, о чем можно судить по шкале панели 16, связанной с датчиком 15. After starting the main engine, the water temperature (in the air-cooling fins) rises. Water flows through the pipe 10 to the radiator 9, where it is cooled, and returned to the cylinder jacket and cools the engine. At the same time as the engine, the pulleys 7 and 8 are driven by a V-belt drive and rotate the hollow shaft 2, which sits in the housing 1 synchronously with the control shaft 28 on the bearing, with a sleeve with rotary blades 4 with a constant angle α, since the gears 30 and 31 are fixed by a brake 21, which provides air circulation through the radiator. When the engine mode or temperature conditions change, the temperature of the coolant changes in the direction of increase or decrease: the engine either overheats or overcools, as can be judged by the scale of the panel 16 associated with the sensor 15.

С целью стабилизации температуры двигателя поворачивают лопатки ручкой 11, меняя угол α путем ручного и автоматического управления. Ручное управление лопатками осуществляется тросом 18, заделанным концами в барабанах 17 и 20. Для поворота лопаток надо нажать ручку 11, сжимая пружину 12, валик ручки перемещается по шпонке 13 и включается контакт 14 тормоза 21, сидящий на валу 22. При повороте ручки поворачивается корпус 23 с противовесом 24 и с шестернями 25 и 26, зацепленными с шестернями 29 и 27. Так как шестерня 29 сидит на жестком валу 2, то вращение коpпуса 23 приводит во вращение шестерню 27 и вал 28 управления, шестерни 30, 31 на комле 5 и лопатки 4, угол α которых по обратной связи определяется температурой радиатора. Автоматическое управление лопатки осуществляется двигателем 32. In order to stabilize the temperature of the engine, the blades rotate with the handle 11, changing the angle α by manual and automatic control. Manual control of the blades is carried out by a cable 18, terminated by the ends in the drums 17 and 20. To rotate the blades, press the handle 11, compressing the spring 12, the handle roller moves along the key 13 and the contact 14 of the brake 21, which sits on the shaft 22, is turned on. 23 with a counterweight 24 and gears 25 and 26 engaged with gears 29 and 27. Since gear 29 sits on a rigid shaft 2, rotation of housing 23 rotates gear 27 and control shaft 28, gears 30, 31 on butt 5 and vanes 4, the angle α of which is determined by feedback temperature radiator. Automatic control of the blades is carried out by the engine 32.

Технико-экономическая эффективность от применения системы охлаждения определяется повышением ресурса двигателя, снижением частоты ремонта, заменой изношенных частей и улучшением экологии выхлопа. Technical and economic efficiency from the use of the cooling system is determined by increasing the engine resource, reducing the frequency of repairs, replacing worn parts and improving the ecology of the exhaust.

Claims

COOLING SYSTEM for a vehicle’s internal combustion engine, comprising a radiator, a fan impeller mounted on a shaft, with a rotation mechanism of the blades seated by bearings in the sleeve to rotate about a longitudinal axis, and a coolant temperature sensor, characterized in that, in order to increase efficiency , it is equipped with a control shaft with first and second bevel gears located at opposite ends of the latter mounted coaxially with the impeller shaft fan, automatic control drive, planetary gearbox with housing, brake and control drive, made in the form of a first drum with a cable and a second drum with a control handle connected to the first drum via a cable and located on the dashboard of the vehicle, and the rotation mechanism is made in the form the third bevel gear installed in the butt part of the blades and meshed with the second bevel gear, the control shaft is connected to a planetary gearbox and lopas fan by means of the first and second bevel gears, respectively, and the control knob is connected to the coolant temperature sensor and the automatic control drive connected to the gear case.