Отопитель транспортного средства

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано а устройствах для обогрева кабин и кузовов транспортных средств утилизированной теплотой выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение эффективности при переменных режимах работы двигателя. Для этого во впускном коллекторе теплообменника, выполненного в виде трубок газохода, уложенных в теплоаккумулирующую массу в ряд последова ельно друг за другом вдоль продольной оси теплообменника, на телескопической оси размещена подвижная заслонка с пружиной. При переменных режимах работы двигателя заслонка перемещается и поочередно открывает или закрывает трубки газохода, изменяя тем самым площадь их поперечного сечения для прохода отработавших газов в соответствии с их объемным расходом Это обусловливает постоянно высокую скорость движения отработавших газов в трубках независимо от режима работы двигателя и повышает тепловую эффективность теплообменника. 1 з п.ф-лы, 4 ил. ч Ј

СОЮЗ СОВЕТС КИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 60 Н 1/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4707869/11 (22) 21,06.89 (46) 07.06.91. Бюл. %21 (71) Могилевский технологический институт (72) В,Я.Груданов, Р.И.Тимин, В.Г.Портнов, И. Н.Чалая и Ю.А,Гераскин (53) 629.113 (088.8) (56) Патент США М 4415118, кл. В 60 Н 1/20, 1983. (54) ОТОПИТЕЛЬ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в устройствах для обогрева кабин и кузовов транспортных средств утилизированной теплотой выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Цель изобретения — повышение эффективности при переменИзобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в устройствах для обогрева кабин и кузовов транспортных средств утилизированной теплотой выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения —. повышение эффективности при переменных режимах работы двигателя.

На фиг.1 показана принципиально-конструктивная схема отопителя транспортного средства, вид сбоку с местными вырывами; на фиг,2 — узел f на фиг.1 в статике; на фиг.3 — то же, в динамике; на фиг.4 — сечение А — А на фиг.1.

Отопитель транспортного средства содержит теплообменник 1, впускной 2 и выпускной 3 коллекторы, входной 4 и. выходной 5 патрубки, соединяющие соот„„Я „„1654031 А1 ных режимах работы двигателя. Для этого во впускном коллекторе теплообменника, выполненного в виде трубок газохода, уложенных в теплоаккумулирующую массу в ряд последовательно друг за другом вдоль продольной оси теплообменника, на телескопической оси размещена подвижная заслонка с пружиной. При переменных режимах работы двигателя заслонка перемещается и поочередно открывает или закрывает трубки газохода, изменяя тем самым площадь их поперечного сечения для прохода отработавших газов в соответствии с их обьемным расходом. Это обусловливает постоянно высокую скорость движения отработавших газов в трубках независимо от режима работы двигателя и повышает тепловую эффективность теплообменника. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. ветственно впускной и выпускной 3 коллекторы с выхлопными трубопроводом 6 двигателя посредством тройников 7 и 8, при этом в тройнике 7 установлена поворотная за- О слонка 9, трубки 10 газохода, размещенные 3 в теплоаккумулирующей массе 11 и соеди- С) няющие впускной коллектор 2 с выпускным (А)

3, кольцевой зазор 12, образующий полость,; а соединенную посредством выходного штуцера 13 с воздуховодом 14 и распределителем 15, а входным штуцером 16 — с окружающей средой. В воздуховоде 14 пе ред распределителем 15 установлены вентилятор 17 с электродвигателем 18 и заслонка 19.

Внутри впускного коллектора 2 размещена заслонка 20 с упругим элементом, состоящим из пружины 21 и телескопической оси 22, жестко связанной с заслонкой 20. 1654031

Впускной коллектор 2 герметично закрыт крышкой 23, ось 22 снабжена регулировочной гайкой 24, жестко закрепленной на крышке 23.

Теплообменник 1 снабжен теплоизолированным кожухом 25 и подключен к выхлопному трубопроводу 6 параллельно глушителю 26 шума. К тройнику 8 подсоединена выхлопная труба 27. Входной патрубок

4 вбеден внутрь впускного коллектора 2 и выполнен перфорированным. Трубчатые газоходы 10 расположены в ряд последовательно друг за другом вдоль продольной оси теплообменника.

Заслонка 20 установлена на уровне верхнего края трубки первого (первых) по ходу движения отработавших газов газохода и ев площадь равна площади поперечного сечения впускного коллектора 2. Впускной коллеКтор 2 выполнен, например, в аиде цилиндра диаметром 80 — 120 мм и длиной

150 — 200 мм а зависимости от марки автомобиля. Крышка 23 прикреплена к коллектору, например, с помощью резьбы с малым шагом. На торце оси 22 выполнена прорезь под отвертку.

Выхлопной трубопровод 6 подключен к двИгателю транспортного средства (не показан). Распределитель 15 соединен с отапливаемым помещением, например, кузовом транспортного средства (не показан). Входной штуцер 16 связан с устройством для забора свежего воздуха(не показано), Поворотная заслонка 9 направляет поток отработааших газов в глушитель 26 либо в теплообменник 1. Последний может быть расположен вертикально, горизонтально или наклонно. Число рядов трубок может быть разное, например 1, 2, 3 и т.д. Однако в каждом случае. суммарная площадь поперечных сечений всех трубок 10 газохода равна площади поперечного сечения выхлопного трубопровода 6 двигателя внутреннего сгорания, что необходимо для сохранения высокой скорости движения этих газов в выхлопном трубопроводе 6.

Теплоаккумулирующая масса 11 может быть выполнена из алюминиевого сплава или прессованной альфоли.

Отопитель работает следующим образом.

Посредством поворотной заслонки 9 отработавшие газы по выходному патрубку 4 направляются во впускной коллектор 2, далеФ в трубки 10. Одновременно включается вентилятор 17 и через полость 12 начинает проходить воздух. В трубках 10 отработавшие газы охлаждаются, а теплоаккумулирующая масса 11 и воздух в полости 12 нагреваются, Охлажденные таким образом

4-

55 отработавшие газы через выпускной коллектор 3, выходной патрубок 5, тройник 8 и выхлопную трубу 27 отводятся в атмосферу, а нагретый воздух через распределитель 15 поступает в отапливаемое помещение, при этом с помощью заслонки 19 можно разбавлять горячий воздух холодным и, тем самым, регулировать его температуру.

Положение заслонки 20 определяется режимом работы двигателя транспортного средства и здесь рассмотрим три характерных случая.

На холостом режиме работы двигателя (фиг,2) заслонка 20 находится в первоначальном положении, согласно которому первая по ходу движения газов трубка газохода постоянно открыта, при этом давление отработавших газов не достаточно для перемещения заслонки 20 вдоль оси впускнога коллектора — усилие пружины рассчитано на данный режим работы двигателя.

На среднем режиме работы двигателя возрастает давление отработавших газов при входе их во впускной коллектор 2, 3аслонка 20, преодолевая усилие пружины 21, перемещается вдоль продольной оси впускного коллектора 2 на величину, достаточную .для того, чтобы открылась последующая трубка газохода. Площадь проходного сечения газохода увеличивается в соответствии с возросшим объемным расходом отработанных газов.

На сильном режиме работы двигателя (фиг.3) под напором потока отработавших газов заслонка 20 перемещается в положение, при котором открыты все трубки газохода. В этом случае увеличение объемного расхода газов автоматически сопровождается возрастанием величины проходного сечения газохода. при этом ее предельное значение ограничено величиной площади поперечного сечения выхлопного трубопровода 6.

При изменении режима работы двигателя с сильного на средний и холостой наблюдается обратная закономерность: объемный расход отработавших газов уменьшается, заслонка 20 под действием пружины 21 и благодаря телескопической оси 22 возвращается в исходное положение. э проходное сечение трубок газохода пропорционально сокращается.

Суммарная площадь поперечного сече-. ния всех трубок газохода должна быть равна площади поперечного сечения выхлопного трубопровода 6, В данном случае положительно решаются и вопросы по эффективному заглушению шума. Этому способствует введение входного патрубка 4 внутрь впускного кол1654031 гг

Фиг.! лектора 2 и выполнение его конца перфорированным: общий поток газов постепенно разделяется на мелкие струйки и уровень звукового деления частично снижается.

Одновременно обьем впускного коллектора 2 выполняет функции первой резонансной камеры глушителя шума.

Формула изобретения

1. Отопитель транспортного средства, содержащий теплообменник, включающий в себя впускной и выпускной коллекторы выхлопных газов, а также наружный теплоизолированный кожух с патрубками подвода и отвода воздуха, внутри которого размещена с кольцевым зазором теплоаккумулирущая масса с газоходом для выхлопных газов, причем теплообменник патрубка отвода воздуха сообщен воздуховодом с вентилятором и распределителем воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности при переменных режимах работы двигателя, газоход для выхлопных газов представляет собой набор

5 трубок, расположенных в ряд последовательно одна за другой вдоль продольной оси теплообменника, а во впускном коллекторе установлена заслонка с упругим элементом, которая выполнена с возможностью пере10 крытия входных отверстий трубок газохода, причем суммарная площадь поперечных сечений трубок газохода равна площади поперечного сечения выхлопного трубопровода.

15 2. Отопитель по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности шумоглушения, впускной коллектор снабжен перфорированным входным патрубком, установленным внутри коллектора перед за20 слонкой с упругим элементом.

1654031 Риаз е

Составитель С. Лошаков

Техред М.Моргентал Корректор М, Максимишинец

Редактор M. Бланар

Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 1919 Тираж 338 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб„4/5