Устройство для охлаждения гидродинамической передачи и гидрозамедлителя транспортного средства

 

Союз Советскик

Сещиалистических

Республик

""691317 (61) Дополнительное к авт. свид-ву .— (22) ЗаявЛено1701,77 (21} 2447201/27-11 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет(51) М. Кл;

В 60 К 17/10

Г 16 Н 41/30

Р 16 D 57/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 629.113-585. 2 (088,8) Опубликовано 151079, Бюллетень HP 38

Дата опубликования описания 1510,79 (72) Авторы

А,C,Kè÷æè, О.И.Гируцкий, Ю.К.Есено

ИЗОбретВНИЯ М.Н.Дзядык, В.С,Рымар и Ю,В.Бело

Центральный ордена Трудового Крас исследонательский антомобильный и и Всесоюзный конструкторско -экспе институт as тобусостроени (71) Заявители ут (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАУ(ДЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ

ПЕРЕДАЧИ И. ГИДРОЗАМЕДЛИТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА

Изобретение относится к транспортному машиностроению, и может быть использовано в трансмиссиях транспортных средств. >r

Известны устройства для охлаждения гидродинамической передачи с лопастным гидрозамедлителем, содержашие распределительный клапан, сообщающий гидрозамедлитель с источником жидкости и его впускную и выпускную магистрали с охладителем, а при опорожненном гидрозамедлителе — через каналы, сообщаюцие гидрозамедлитель со сливом flj . В качестве охладителя используют воздушномасляный радиатор, который служит только для охлаждения гидрозамедлителя.

Циркуляция жидкости через систе" му охлаждения гидрозамедлителя осуществляется под действием насоса, производительность которого должна быть достаточно высокой. Однако в последнее время наибольшее распро- 25 странение получили системы охлаждения гидродинамических передач с гидрозамедлителем, в которых для охлаждения гидродинамической передачи и гидроэамедлителя используется общий теплообме ниик, а циркуляция рабочей жидкости через систему охлаждения при заполненном гидрозамедлителе осуществляется благодаря насосному действию ротора гидроэамедлителя, что не требует повышения производительности насоса (2) .

Известно также устройство для охлаждения гидродинамической передачи 8 гидроэамедлителя транспортного средстна, содержащее теплообменник с каналами для подачи рабочей жидкости н режимах прямотока и противотока, распределитель, подсоединенный с одной стороны к каналам теплообменника и к источнику рабочей жидкости, причем с последним "он"сообШен непосредственно и через рабочую полость гидродинамической передачи, а с другой стороны сообщен со сливным резервуаром и соединен с его рабочей полостью 13) .

В известном устройстве для охлаждения гидродинамической передачи с гидрозамедлителем направление течения жидкости в теплообменнике сохраняется неизменным как при заполненном (включенном) гидрозамедлителе, так и при опорожненном гидрозамедлителе, 691317 т.е. на тяговом режиме работы гидродинамической передачи. h то же время, в процессе эксплуатации гидродинамической передачи, адсорбированная на охлаждающей поверхности теплообменника и на стенах каналов и золотников рабочая жидкость приобретает свойства, отличные от ее обычных свойств. В результате часть граничного слоя фиксируется на поверхнос ти металла, особенно в застойных зонах оребренных поверхностей. В пограничном слое в дальнейшем происходит концентрация смолисто-асфальтовых ,обраэонаний, выпадающих и= минеральных масел, используемых н качестве рабочей жидкости гидродинамических передач.

Это явленйе.ухудшает эксплуатационные качес.тва теплообменника, так как приводит к уменьшению коэффициента теплопередачи от рабочей жидкости к охлаждающей жидкости (воде системы охлаждения двигателя, н которую нключается теплообменник). В результате для поддержания расчетной эффективности теплообменника приходится в процессе эксплуатации транспорт- ного средства часто демонтировать и промывать проточную часть теплообменника.

Режим работы .системы охлаждения гидропередачи с гидрозамедлителем изменяется в соответствии с режимом работы гидродинамйческой передачи (тяговый режим или тормозной режим).

Теплообменник на тяговом режиме (беэ учета гидрозамедлителя) рассчитывают исходя из необходимости отвода тепла, выделяемого в гидродинамической передаче.

Однако при совместном использовании гидропередачи и гидрозамедлите. ля размеры теплообменника выбирают по тормозному режиму, т.е. заведомо большими, чем н обычной гидродинамической передаче без гидроэамедлителя. Такое выполнение известных устройств для охлаждения гидродинамических передач может привести к перегреву охлаждающей воды двигателя на тяговом режиме иэ-за передачи излишнего количества тепла от гидродинамической передачи н систему охлаждения дв и г а тел я . .Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения путем изменения направления течения рабочей жидкости с прямотока на противоток ° ,Цля этого s известном устройстве для охлаждения гидродинамической передачи с гидрозамедлителем нагнетательная магистраль гидроэамедлителя через распределитель связана с каналоМ теплообменника, обеспечивающим подачу жидкости в него в режиме противотока, а всасывающая магистраль гидрозамедлителя — c каналом теплообменника, обеспечивающим подачу рабочей жидкости в последний в режиме йрямотока, Кроме того, с целью обеспечения параллельного подключения дополнительного теплообменника в режиме противотока, оно снабжено обратным клапаном и двумя патрубками, первый из которых подключен к каналу теплообменника, обеспечивающему подачу рабочей жид..кости в последний в режиме противотока, а второй — к каналу теплообменника, обеспечивающему подачу ра .бочей жидкости н последний в режиме прямотока, и предназначен ых для подключения к дополнит пьному теплообменнику, при этом обратный клапан установлен во втором патрубке. Это позволяет более эффективно охлаждать гидрозамедлитель, не перегревая при этом систему охлаждения двигателя на тяговом режиме работы гидродинамической передачи.

На фиг.1 представлена конструктивная схема предлагаемого устройства для охлаждения гидродинамической пере-. дачи с гидрозамедлителем при. опорожненном гидроэамедлителе (на тяговом режиме работы гидродинамичесКой пефвдачи); на фиг.2 — то же, при запол30 ненном гидрозамедлителе (на тормозном режиме движения транспортного средства).

Трансмиссия транспортного средства состоит из гидродинамической пере35 дачи 1, например в виде гидротрансформатора, и механической коробки передач 2, управляемой фрикционными" сцеплениями 3. На промежуточном .налу4 коробки передач установлен лопаст4() ный ротор 5 гидрозамедлителя б. Статоры 7 гидроэамедлителя жестко соединены с картером коробки передач.

Гидродинамическая передача с гидрозамедлителем содержит устройство для их охлаждения, имеющее источник 8. рабочей жидкости в виде насоса, забирающего рабочую жидкость из резервуара 9 и подающего ее под давлением в рабочую полость гидродинамической передачи 1 и в канал 10 подпитки гидроэамедлителя б, K центральной части рабочей полости гидрозамедлителя подведена нсасывающая магистраль 11, а к периферий-, ной части этой полости — нагнетатель55 ная магистраль 12. устройстно для охлаждения гидродинамической передачи и гидроэамедлителя транспортного средства содержит также теплообменник 13 с каналами 14 и 1 5 для пбдачи рабочей жидкости в режимах прямотока и протинотока и распределитель 1 6, подсоединенный с одной стороны к указанным каналам

14 и 15 теплообменника 13 к источнику

65 8 рабочей жидкости. С последним рас-.

691317 пфеделитель 16 сообщен непосредственно и через рабочую полость гидродинамической передачи 1. . другой стороны распределитель 16 сообщен со сливным резервуаром 9 и соединен посредством всасывающей 5

11 и нагнетательной 12 магистралей гидрозамедлителя б с его рабочей полостью при включенном гидрозамедлителе. Нагнетательная магистраль 12 гидрозамедлителя через распредели- !О тель 16 связана с каналом 14 теплообменника, обеспечивающим подачу жидкости в него в режиме противотока.

Всасывающая магистраль 11 гидрозамедлителя связана с каналом 15 теплообменника, обеспечив ающим подану рабочей жидкости в последний ф режиме прямотока (при выключенном гидрозамедлителе). Устройство снабжено также обратным клапаном 17 и двумя патрубками 18 и 19, первый из которых подключен к каналу 14 теплообменника, обеспечивающему подачу рабочей жидкости в последний в режиме противотока, а второй — к каналу

15 теплообменника, обеспечивающему подачу рабочей жидкости в последний в режиме прямотока. Патрубки 18 и 19 предназначены для подключения к дополнительному теплообменнику 20.

Обратный клапан 17 установлен во втором патрубке 19.

При опорожненном гидрозамедлителе 6 магистрали 11 и 12 через распределитель 16, выполненный в виде золотникового клапана, соединены со слйвным резервуаром каналами 21 и 22.Теплообменники 13 и 20 выполнены в виде йекций с параллельным относительным течением в них теплоносителей — рабочей жидкости гидродинамической пере- 40 дачи и охлаждающей жидкости системы охлаждения двигателя внутреннего cro" рания, к которой они подключены.

Золотник 23 распределителя 1 б удерживается в исходном положении 4 пружиной 24. Для управления распределителем 16 он пневматически соединен с тормозным краном 25, который подключен к пневмосистеме транспортного средства. Правая полость распределителя 16 через канал 26 подсоединена к нагнетательной магистрали 12 с целью ограничения давления в гидрозамедлителе Распределитель 16 соединен с рабоч и полостью гидродинамической передачи 1 каналом 27.

Устройство работает следующим образом.

На тяговом режиме работы гидро" динамической передачи золотник 23 распределителя 1 6 находится в .край: — 60 нем левом положении. Причем сливное отверстие гидродинамической перв дачи 1 каналом 27 и распределителем

1 6 соединен с теплообмеником 13, через который жидкость поступает в <5

I канал 14, сообщающий теплообменник со сливом (обратный клапан 17 закрыт и дополнительный теплообменник 20 отключен) . Теплообменник подсоединен таким образом, что направления течения охлаждающей жидкости (воды) и рабочей жидкости в нем совпадают, т.е. осуществлен прямоток, обеспечивающий наименьший коэффициент теплопередачи между рабочей жидкостью и охлаждающей жидкостью (водой), Гидрозамедлитель на этом режиме движения транспортного средства опорожнен благодаря тому, что его магистрали ll и 12 соединены со слив- ным резервуаром 9 через каналы 21 и 22.

Для включения гидрозамедлителя полость под левым торцом золотника

23 с помощью тормозного крана 25 сообщается с источником давления воздуха. В результате этого золотник 23 перемещается в крайнее правоеположение, При этом распределитель

16 сообщает гидрозамедлитель с источником 8 жидкости (насосом), которая заполняет гидрозамедлитель через канал 10 подпитки и всасывающую магистраль 11, На вращающемся роторе

5 заполненного жидкостью эамедлителя возникает тормозной момент. Под действием перепада давлений между нагнетательной и всасывающей полостями гидрозамедлителя жидкость циркулирует в замкнутом гидравлическом контуре: рабочая полость гидрозамедлителя б, магистраль 12, распределитель 16, канал 14, теплообменники

13 и 20, канал 15, распределитель

16 и магистраль ll. Открывание обратного клапана 17 происходит благодаря подключению нагнетательной магистрали 1 2 гидроэамедлителя через распределитель 16 к каналу 15 и изменению направления течения жидкости через теплообменник на обратное по сравнению с тяговым режимом.

Периодическое изменение режимов работы гидродинамической передачи с гидроэамедлителем, т.е. переход с тягового режима на тормозной и обратно, приводит к периодическому изменению направления течения рабочей жидкости в теплообменнике, что способствует уменьшению количества застойных эон в проточной части теплообменника и автоматической промывке теплообменника. В результате вероятность засорения теплообменника мала и, следовательно, повышается его эксплуатационная надежность.

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет автоматически изменять интенсивность теплопередачи от рабочей жидкости в охлаждающую жидкость (воду) в нужной пропорции в зависимости от режима движения транспортного средства . Это достигается путем

691317 изменения относительного движения теплоносителей с прямотока на тяговом режиме, когда требуется относительно небольшая эффективность теплообменника, на более эффективный протиноток (встречное движение теплоносителей), когда может быть реализована наибольшая эфФективность теплообменника.

Благодаря тому, что на тяговом режиме работы транспортного средства теплопередающая способность теплообменника уменьшается, устраняется опасность перегрева охлаждающей жйдкости двигателя иэ-за суммирования в его системе охлаждения собственного выделяемого тепла и избыточного тепла, поступающего от гидродинамической передачи (гидротрансформатора)..

Дальнейшая оптимизация тепловоГо режима работы гидродинамической передачи с гидроэамедлителем достигается благодаря возможности автоматического подключения на тормозном режиме дополнительного теплообмен ника параллельно основному теплообменнику . В этом случае опасность перегрева охлаждающей жидкости на тягоном режиме уменьшается еще и тем, что при выключении гидрозамедлителя в необходимой пропорции, зависящей оТ размеров теплообменников, уменьшается охлаждающая поверхность системы охлаждения.

Таким образом, использование изобретения позволяет предотвратить перегрев жидкости, повысить надежность работы двигателя и снизить стоимость обслуживания теплообменника (благодаря боЛЬе редкой его промывке) . 40

Формула изобретения 1. Устройство для охлаждения гидродинамической передачи и гидроза 45 медлителя транспортного с редства, содержащее теплообменник с каналами для подачи рабочей жидкости в режимах прямотока и противотока. распределитель,подсоединенный с одной стороны к укаэанным каналам.теплообменника и к источнику рабочей жидкости, причем с последним он сообщен непосредственно и через рабочую полость гидродинамической передачи, а с другой стороны сообщен со сливным резервуаром и соединен посредством всасывающей и нагнетательнай гидромагистралей гидрозамедлителя c его рабочей полостью, о т л и ч а ю щ е е с я . тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения путем изменения направления течения рабочей жидкости с прямотока на противоток, нагнетательная магистраль гидрозамедлителя через распределитель связана с каналом теплообменника, обеспечивающим подачу жидкости в него в режиме протинотока, а всасывающая магистраль гидрозамедлителя — с ка— налом теплообменника, обеспечивающим подачу рабочей жидкости в последний в режиме прямотока.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения параллельного подсоединения дополнительного теплообменника в режиме против сток а, оно с набжено обратным клапаном и двумя патрубками, первый из которых подключен к каналу теплообменника, обеспечивающему подачу рабочей жидкости в последний в режиме противотока, а второй к каналу теплообменника, обеспечинающему подачу рабочей жидкости в последний в режиме прямотока, и предназначенных для подключения к дополнительному теплообменнику, при этом обратный клапан установлен во втором патрубке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Гапоян Д.Т. и Дьячков Н.К.

Ав томоб иль ные л опас тные гидро з амед— ли тели. М., HHHHAB TOIIPOM, 1 9 68, с. 73-74.

2. Кичжи А.С., Маэалов Н.Д., Рымар В .С . Развитие конструкций тормозов — замедлителей грузовых автомобилей и автобусов за рубежом, Антомобильная промышленность, Р 7, 1976, с. 39;

3. Авторское свидетельство

9261929, кл. F 16 D 57/04, 13.01,1970 (прототип) .

691317

Составитель В. Ухнин

Редактор М.Харитонова Техред Л.Алферова Корректор Ю.Макаренко

Заказ 6126/11 Тираж 804 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4