Система для тепловой подготовки автомобиля

 

Использование: изобретение может быть использовано при безгаражном хранении автомобилей и других транспортных машин в условиях отрицательных температур. Сущность изобретения: система содержит контактные кожухи 3, 6, и 9 соответственно двигателя, коробки передач и кабины автомобиля, подключенные через устройство распределения 1 воздушного теплоносителя к воздуховодам системы воздушного обогрева автомобиля, что обеспечивает замкнутую циркуляцию теплоносителя и прогрев внутренней изолированной среды агрегата путем ее свободной конвекции. Универсальность системы тепловой подготовки автомобиля для различных климатических зон достигается за счет односторонней и двухсторонней установки на двигатель коробки передач и кабины контактных кожухов и вариантов подключения устройства распределения к контактным кожухам. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области эксплуатации автомобилей и других транспортных машин при безгаражном хранении в условиях отрицательных температур атмосферы путем организации теплового воздействия с помощью вспомогательных тепловых средств.

Тепловая подготовка транспортных средств в условиях зимы на современном этапе хозяйствования имеет серьезное значение для обеспечения своевременного выпуска их на линию, нормальной работы агрегатов в пусковой период и соответствующих комфортных условий водителю в период перехода от хранения до ввода транспортного средства в эксплуатацию.

В настоящее время при безгаражном содержании автомобилей зимой при подготовке их к выпуску на линию широко применяются различные способы, методы и системы, которые по организационному принципу воздействия могут реализоваться индивидуально или на группу автомобилей, а по технологическому принципу воздействия могут быть холодного и теплового характера. Однако решения обеспечивающие системе безгаражного содержания автомобилей условия их готовности, адекватные гаражному хранению, могут базироваться на принципах реализации только теплового воздействия.

Известно устройство для обогрева двигателей внутреннего сгорания (а.с. N 284875, 1970), содержащее центральный воздуховод с патрубками в подкапотном пространстве, направленными на наружные поверхности двигателей, а с целью утилизации тепла воздуха, подогревающего двигатель, центральный воздуховод снабжен обратным трубопроводом с отсасывающими патрубками для обеспечения циркуляции воздуха по замкнутой схеме. Такая схема системы воздушного подогрева двигателя позволяет частично утилизировать тепло, так как площадь открытых отверстий ограждающих конструкций подкапотного пространства значительна. Чтобы снизить влияние инфильтрационных процессов воздуха из атмосферной среды автомобиля, объем циркуляции от объема подаваемого теплоносителя воздуха при сочетании определенных условий максимум может достигнуть до 50% по объему.

В основу изобретения положена задача повышения эффективности тепловой подготовки автомобиля в безгаражных условиях зимой, при сокращении затрат за счет рациональной тепловой подготовки агрегатов автомобиля и качества их подготовки по уровню температурного режима.

Указанная задача решается тем, что система для тепловой подготовки автомобиля, снабженного двигателем, коробкой передач и кабиной, содержащая калориферную с калориферами и вентилятором подачи воздушного теплоносителя, нагнетающий и отсасывающий воздуховоды, согласно изобретению снабжена контактными кожухами, установленными герметично на наружных поверхностях двигателя, открытых поверхностях коробки передач и кабины автомобиля выше уровня масла масляных ванн обогреваемых агрегатов, и устройством распределений воздушного теплоносителя по всем контактным кожухам, причем устройство распределения подключено к нагнетающему и отсасывающему воздуховодам, а контактные кожухи с внешней стороны покрыты теплоизоляционным материалом.

Подключение распределительного устройства к контактным кожухам агрегатов может быть осуществлено трубопроводами по параллельной схеме.

Подключение распределительного устройства к контактным кожухам агрегатов может быть осуществлено трубопроводами по комбинированной схеме с возможностью формирования контуров обогрева.

Подключение распределительного устройства к контактным кожухам двигателя и агрегатов осуществлено трубопроводами по последовательной схеме.

Контактные кожухи устанавливаются герметично на открытые поверхности с внутренней и внешней сторон базовой детали каждого агрегата. Односторонняя или двухсторонняя герметичная установка контактных кожухов параллельно геометрической оси агрегатов и подключение этих кожухов по параллельной или последовательной схемам к системе воздушного обогрева определяются условиями климатической зоны.

Эффективность подготовки достигается за счет теплового воздействия на автомобиль при безгаражном хранении путем только теплового воздействия на агрегаты и салоны, которые в процессе эксплуатации на линии зимой имеют положительные температуры.

Сокращение тепловых затрат достигается за счет исключения нерациональных затрат тепла на детали и узлы агрегатов автомобиля, которые не оказывают практического влияния на ввод автомобиля в эксплуатацию после межсменного хранения в условиях безгаражного их содержания.

Эффективность тепловой подготовки достигается за счет замкнутой динамической продувки теплоносителя воздуха, изолированного от атмосферы и теплового воздействия на соответствующий агрегат путем соприкосновения теплоносителя с поверхностью картера и последующим дополнительным подогревом внутренней воздушной среды агрегата, изолированной от атмосферы, за счет ее свободной конвекции.

Решающим фактором является также замкнутая циркуляция теплоносителя-воздуха без выхлопа в атмосферу за счет распределительного устройства контактных кожухов, герметично устанавливаемых на поверхности базовых деталей обогреваемых агрегатов автомобиля, что позволяет реализовать теплообмен путем непосредственного соприкосновения теплоносителя с обогреваемыми поверхностями агрегатов и управлять процессам тепловой подготовки автомобиля по достижению заданных температурных режимов агрегатами к началу рабочей смены. Все это возможно обеспечить в комплексе при использовании в качестве теплоносителя воздуха, как наиболее универсального по природным и технологическим качествам, позволяющего его рационально применять для теплового воздействия с учетом конструктивных особенностей автомобиля, условий климатических зон и экологических требований.

Сущность заявленной системы поясняется чертежами, где представлены общие виды: на фиг. 1 схема параллельного соединения распределителя с контактными кожухами агрегатов, фиг. 2 сечение А-А распределителя и его конструктивные элементы и трубопровод с нагнетающим и отсасывающим каналами, на фиг. 3 схема комбинированного подключения контактных кожухов к распределительному устройству параллельно-последовательное соединение и на фиг. 4 схема последовательного соединения контактных кожухов агрегатов с подключением к распределительной системе воздушного обогрева автомобилей.

Система содержит: 1. Параллельная схема фиг. 1 тепловой подготовки автомобиля имеет следующие конструктивные элементы: распределитель 1, шланг 2 соединяет нагнетающий канал распределителя с контактным кожухом 3 двигателя, шланг 4 соединяет контактный кожух двигателя с отсасывающим каналом распределителя, шланг 5 соединяющий канал распределителя с контактным кожухом 6 коробки передач, шланг 7 соединяет контактный кожух коробки передач с отсасывающим каналом распределителя, шланг 8 соединяет нагнетающий канал распределителя с контактным кожухом 9 кабины, шланг 10 контактный кожух кабины соединяет с отсасывающим каналом распределителя, шлангом 11 распределитель соединяется с нагнетающим и отсасывающим воздуховодами, размещенными ниже нулевой отметки в системе воздушного обогрева автомобилей, и шлангами 12 соответственно, когда воздуховоды системы размещены в наземной варианте.

Для удобства соединения распределителя с контактными кожухами подключающие трубопроводы выполнены в виде шлангов.

2. Комбинированная схема фиг. 3 подключения контактных кожухов агрегатов автомобиля к распределителю включает следующие конструктивные элементы: распределитель 1, каналы которого размещаются параллельно оси автомобиля, шланг 2 соединяет нагнетающий канал распределителя с левым контактным кожухом 3 двигателя, шланг 13 соединяет левый и правый контактные кожухи двигателя, шланг 4 соединяет правый контактный кожух двигателя с отсасывающим каналом распределителя и конструктивные элементы формируют при соединении контактных кожухов контур двухстороннего теплового воздействия на двигатель, шланг 5 соединяет нагнетающий канал распределителя с левым контактным кожухом коробки передач 6, шланг 14 соединяет левый и правый контактные кожухи коробки передач, шланг 7 соединяет правый контактный кожух коробки передач с отсасывающим каналом распределителя и формирует контур двухстороннего теплового воздействия на коробку передач, шланг 8 соединяет нагнетающий канал распределителя с контактным кожухом 9 кабины, шланг 10 соединяет контактный кожух кабины с отсасывающим каналом распределителя и формирует контур теплового воздействия на салон кабины, каждый контур теплового воздействия на агрегат к распределителю подключается параллельно, а соединения контактных кожухов агрегатов внутри контура осуществляется последовательно.

Соединение распределителя 1 с воздуховодом системы воздушного обогрева автомобилей вышеописанному в п.1.

3. Последовательная схема фиг. 4 при тепловом воздействии на автомобиль включает распределитель 1 системы воздушного обогрева автомобилей, шланг 2 соединяет левый контактный кожух 3 двигателя с нагнетающим воздуховодом, шланг 4 соединяет левый контактный кожух двигателя с левым контактным кожухом 6 коробки передач, шланг 7 левый контактный кожух коробки передач соединяет с контактным кожухом 9 кабины, шланг 10 соединяет контактный кожух кабины с правым контактным кожухом коробки передач, шланг 15 соединяет правый контактный кожух коробки передач с правым контактным кожухом двигателя, шланг 11 соединяет правый контактный кожух двигателя с отсасывающим воздуховодом системы воздушного обогрева автомобилей. Однако, достижение достаточного уровня надежности распределителя системы воздушного обогрева автомобилей возможно только при реализации дополнительного условия равенства площадей сечений всех конструктивных элементов последовательно соединяемых на автомобиле.

Работа системы для тепловой подготовки автомобиля по замкнутой схеме циркуляции теплоносителя воздуха, изолированного от атмосферной среды, реализуется путем подключения каждого автомобиля к воздуховодам системы воздушного обогрева автомобилей при герметичной установке контактных кожухов на обогревание агрегатов автомобиля.

Распределение теплоносителя воздуха в определенном объеме для каждого автомобиля достигается за счет статического давления в воздуховоде и соответствующей площади сечения выхлопного патрубка, к которому подключается автомобиль, при определенном значении отношения суммы сечений площадей выхлопных патрубков к общей площади сечения центрального воздуховода 1 (фиг. 4). Для возврата теплоносителя воздуха после его теплового воздействия на агрегаты автомобиля в калориферную 16 (фиг. 4) в системе воздушного обогрева автомобилей устанавливается второй отсасывающий центральный воздуховод, который соединяется с внутренним объемом калориферной. При тепловом воздействии на несколько обогреваемых агрегатов автомобиля и при установке необходимого количества контактных кожухов на каждый обогреваемый агрегат в зависимости от климатических условий подача к ним теплоносителя воздуха возможна только при наличии распределительного устройства на автомобиле, обеспечивающего подключение автомобиля к центральной системе воздушного обогрева автомобилей, и соединение каждого контактного кожуха с распределительным устройством для поступления соответствующих объемов теплоносителя воздуха к каждому агрегату при определенных температурных режимах, согласованных с уровнем температур атмосферной среды.

Количество подаваемого теплоносителя воздуха к каждому контактному кожуху агрегатов определяется статическим давлением в распределительном устройстве и сечениями выхлопных патрубков, что позволяет реализовать определенное количество по объему теплоносителя воздуха к каждому обогреваемому агрегату в соответствии с его массой и осуществлять тепловое воздействие на все агрегаты при равенстве температур теплоносителя воздуха.

Система для тепловой подготовки автомобиля включает в себя ряд схем соединений конструктивных элементов, которые формируют в каждой конкретной ситуации систему контурной рациональной тепловой подготовки каждого агрегата автомобиля.

Три основные схемы соединения распределительного устройства с контактными кожухами осуществляются в следующих вариациях: 1. Параллельная схема соединения конструктивных элементов (фиг. 1) включает распределительное устройство 1, которое соединяется шлангами 11 или 12 с центральными воздуховодами воздушного обогрева автомобилей, нагнетающий канал (фиг. 2) распределительного устройства 1 шлангами 2, 5, 8 соединяется с контактными кожухами 3 двигателя, 6 коробки передач, 9 кабины, а отсасывающий канал (фиг. 2) распределительного устройства 1 соединяется шлангами 4, 7, 10 с контактными кожухами 3 двигателя, 6 коробки передач и 9 кабины образуют контуры теплового воздействия на агрегаты при равенстве температур теплоносителя воздуха и при подаче объема теплоносителя воздуха в соответствии с массой обогреваемого агрегата. При двухстороннем тепловом воздействии на агрегаты необходима установка контактных кожухов с правой стороны агрегатов и всех остальных конструктивных элементов, включая и распределительное устройство и тогда для подключения автомобиля к системе воздушного обогрева автомобилей необходимо иметь четыре шланга для соединения с центральными воздуховодами.

2. Комбинированная схема соединения конструктивных элементов системы теплового воздействия на агрегаты автомобиля представлена на фиг. 3, каналы распределительного устройства 1 размещаются параллельно оси двигателя и коробки передач с каждой из сторон, шлангом нагнетающий канал распределительного устройства подключается к центральному воздуховоду системы тепловой подготовки автомобилей и шлангом 2 соединяется с контактным кожухом 2 двигателя, который шлангом 13 соединяется вторым аналогичным контактным кожухом, расположенного с правой стороны двигателя, который шлангом соединяется с отсасывающим каналом распределительного устройства подключенного шлангом к отсасывающему каналу фиг. 4 системы тепловой подготовки автомобиля. Левый контактный кожух 6 коробки передач шлангом 5 соединяется с нагнетающим каналом распределительного устройства, а потом шлангом 14 соединяется с правым контактным кожухом, который шлангом 7 соединяется с отсасывающим каналом распределительного устройства, также к нагнетающему каналу распределительного устройства шлангом 8 подключается контактный кожух 9 кабины, установленной на передней панели кабины, который шлангом 10 соединяется с отсасывающим каналом распределительного устройства. Реализация теплового воздействия на агрегат по этой схеме распределения теплоносителя воздуха на каждый агрегат осуществляется по параллельному варианту в определенном объеме с учетом его массы, который лимитируется сечениями выхлопных патрубков каналов распределительного устройства, а два контактных кожуха каждого агрегата между собой соединяются последовательно и их сечения должны быть равны, а вторые кожухи агрегатов подключаются шлангами к отсасывающему каналу распределительного устройства все это формирует комбинированную схему распределения теплоносителя воздуха по контурам двухстороннего теплового воздействия на агрегаты при подключении автомобиля двумя шлангами к центральным воздуховодам системы обогрева автомобилей.

3. Последовательная схема соединения конструктивных элементов при двухстороннем тепловом воздействии на агрегаты автомобиля представлена на фиг. 4. Однако возможен вариант теплового воздействия на агрегаты автомобиля, когда контактные кожухи на агрегаты устанавливаются только с одной стороны.

3.1. При односторонней установке контактных кожухов на агрегаты и на панель кабины, контактный кожух 3 двигателя шлангом 2 соединяется с распределителем 1 системы воздушного обогрева автомобилей, т.е. с нагнетающим центральным воздуховодом и калориферной 16. Контактный кожух 3 двигателя шлангом 4 соединяется последовательно с контактным кожухом 6 коробки передач и далее контактный кожух коробки передач соединяется шлангом 7 с контактным кожухом 9 кабины, который шлангом 10 соединяется с отсасывающим воздуховодом системы воздушного обогрева автомобилей который соединяется с внутренним объемом калориферной. Объем подавляемого теплоносителя воздуха определяется общей массой всех агрегатов, так как они входят в единый контур теплового воздействия, то необходимо обеспечить равенство всех сечений контактных кожухов обогреваемых агрегатов.

3.2. При двухсторонней установке контактных кожухов на агрегаты процесс прохождения теплоносителя воздуха аналогичен перемещению по п.3.1 до контактного кожуха 9 кабины, а далее шлангом 10 контактный кожух кабины соединяется последовательно с контактным кожухом 6 коробки передач, который шлангом 15 соединяется с контактным кожухом 3 двигателя и контактный кожух двигателя шлангом 11 подключается к отсасывающему воздуховоду системы воздушного обогрева автомобилей, который соединяется с внутренним объемом калориферной 16. Следует отметить, что сечения всех контактных кожухов и шлангов должны быть равны, чтобы обеспечить стабильную работу центральной распределительной системы воздушного обогрева автомобилей и соответствующий уровень теплового воздействия на агрегаты.

Изобретение может широко использоваться для различных транспортных средств в любых климатических зонах, а также позволит реализовать комплексную тепловую подготовку автомобиля в безгаражных условиях с учетом требований, предъявляемых к обеспечению нормальных условий для труда водителя, своевременного выпуска подвижного состава на линию и может служить базой для изготовления автомобилей в Северном исполнении с учетом развития средств технической эксплуатации автомобилей.

Формула изобретения

1. Система для тепловой подготовки автомобиля, снабженного двигателем, коробкой передач и кабиной, содержащая калориферную с калориферами и вентилятором подачи воздушного теплоносителя, нагнетающий и отсасывающий воздуховоды, отличающаяся тем, что она снабжена контактными кожухами, установленными герметично на наружных поверхностях двигателя, открытых поверхностях коробки передач и кабины автомобиля выше уровня масла масляных ванн обогреваемых агрегатов, и устройством распределения воздушного теплоносителя по всем контактным кожухам, причем устройство распределения подключено к нагнетающему и отсасывающему воздуховодам, а контактные кожухи с внешней стороны покрыты теплоизоляционным материалом.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство распределения трубопроводами подключено к контактным кожухам по параллельной схеме.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство распределения трубопроводами подключено к контактным кожухам по последовательной схеме.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство распределения трубопроводами подключено к контактным кожухам по комбинированной схеме с возможностью формирования контуров обогрева.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4