Устройство для охлаждения двигате-ля и вентиляции моторного отсекатранспортного средства

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ1

Союз Советски к

Социалистическик

Реслублик (»816803

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.12.78 (21) 2701959/27-11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В60К1106

Государственный коннтет

СССР ав делан изобретений н открытий (53) УДК 629.113. .06:628.83 (088.8) Опубликовано 30.03.81. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 05.04.81 (72) Авторы изобртения

Л. Г. Спекторов, В. П. Стешенко, В. И. Губа, Г. А. Харьковский и Л. И. Педак

Запорожский ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Красного Знамени автомобильный завод

«Коммунар» (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

И ВЕНТИЛЯЦИИ МОТОРНОГО ОТСЕКА ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА

Изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано в устройствах для охлаждения двигателя и вентиляции моторного отсека, преимущественно, в автомобилях с заднемоторной компоновкой и с воздушным охлаждением двигателя, так как эффективность охлаждения двигателя в значительной степени зависит от температурного режима в моторном отсеке, поскольку этот температурный режим не благоприятен у автомобилей с двигателем воздушного охлаждения, расположенным сзади.

Известны устройства для охлаждения двигателя и вентиляции моторного отсека транспортного средства, содержащие воздухозаборники, расположенные на боковинах кузова и имеющие лопатки (1).

В этих устройствах используется исклю- 1s чительно скоростной напор воздуха, посту- пающего через указанные воздухозаборники и расходуемого на охлаждение и питание двигателя, а также на вентиляцию мотоотсека.

Основные факторы, влияющие на количество поступающего воздуха и эффективность охлаждения двигателя в этих устройствах, зависят от общей площади, высту2 пающего над поверхностью боковины воздухозаборника, которая складывается из площадей отверстий, образованных лопатками, высота выступания которых постепенно увеличивается к задней части боковины, в направлении потока воздуха. При этом необходимое для охлаждения количество воздуха прямо пропорционально количеству отверстий воздухозаборника, а следовательно, и лопаток их образующих. Однако с увеличением числа лопаток аэродинамическое сопротивление такого воздухозаборника резко возрастает, что является основным недостатком указанного воздухозаборника, который снижает эффект охлаждения от скоростного напора воздуха.

Наиболее близкое к предлагаемому устройство для охлаждения двигателя и вентиляции моторного отсека транспортного средства содержит основные воздухозаборники, расположенные на боковинах кузова и имеющие наклонные направляющие лопатки, воздуховод, размещенный в моторном отсеке, имеющем откидную крышку, и вентилятор с направляющим аппдратом (2) .

В известных устройствах частично устранен недостаток аналога, т. е. уменьшено

816803 аэродинамическое сопротивление в местах забора воздуха с использованием при этом наиболее эффективно энергии встречного потока.

Однако в указанных устройствах каждый основной воздухозаборник соединен через отверстие в боковине соответствующим воздуховодом, не связанным непосредственно с направляющим аппаратом вентилятора.

Поэтому воздух под влиянием скоростного напора и разрежения, создаваемого вентилятором, поступает равномерно с двух воздухозаборников и воздуховодов в моторный отсек, перемешивается с находящимся там нагретым воздухом и направляется через вентилятор для охлаждения двигателя. Выброс воздуха производится через систему терморегулирования под транспортное средство.

Но так как направляющий аппарат вентилятора и каждый воздуховод не соединены непосредственно друг с другом, т. е. разобщены, поскольку воздуховод не герметизирован, вентилятор часть воздуха забирает из мотоотсека также для принудительной вентиляции последнего. В связи с этим известные устройства обладают следующими недостатками: недостаточен поток воздуха, так как весь воздух для охлаждения двигателя, а также для вентиляции моторного отсека поступает только через боковые воздухозаборники ограниченного входного сечения, регламентированного величиной выступания их над поверхностью боковины, т. е. габаритом автомобиля по ширине; недостаточная эффективность охлаждения двигателя и вентиляции мотоотсека, так как воздух, поступивший в мотоотсек, функционально не разделен и расходуется одновременно как на охлаждение двигателя, так и на вентиляцию мотоотсека.

Разобщенность основных воздуховодов, связывающих окружающую среду и вентилятор, ведат к тому, что в вентилятор для охлаждения поступает воздух, уже нагретый в мотоотсеке.

В связи с тем, что вентиляция мотоотсека — принудительная, т. е. осуществляется вентилятором, это требует повышения его мощности, а выступание-направляющих лопаток воздухозаборников над поверхностью боковины кузова не соответствует нормам безопасности.

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства за счет разделения потоков воздуха, идущих на охлаждение двигателя и вентиляцию моторного отсека.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным воздухозаборником, расположенным на откидной крышке, упомянутый воздуховод подсоединен к дополнительному воздухозаборнику и к направляющему аппарату вентилятора е герметизацией зоны стыков, а направляющие лопатки основных воздухозаборников распо о

15 го

25 зо

4 ложены на одной из боковин кузова навстречу потоку воздуха, а на другой боковине повернуты на 180 относительно указанного направления.

Для снижения температуры воздуха на входе в вентилятор, упомянутый воздуховод имеет кожух, сопряженный с направляющим аппаратом вентилятора, и соединенный с кожухом приемный короб, связанный верхней частью с воздухозаборником и выполненный с окном, сообщающим короб с моторным отсеком, и днищем, имеющим. наклон в сторону кожуха, при этом в коробе установлена заслонка, фиксируемая в крайних положениях.

Для уменьшения аэродинамических потерь вентилятора, сумма площадей сечения воздухозаборника крышки моторного отсека и сечения воздуховода равна площади активного сечения направляющего аппарата вентилятора.

Одновременно направляющие лопатки воздухозаборников боковин кузова имеют одинаковую ширину и угол наклона к поверхности боковины соответственно 3 — 12, а в вертикальной плоскости их профиль соответствует профилю боковин кузова, при этом упомянутые лопатки расположены в плоскости поверхности боковин кузова.

Кроме того, направляющие лопатки воздухозаборников в горизонтальной плоскости могут иметь прямоугольный профиль или криволинейный профиль.

Таким образом, в предлагаемом устройстве достигается эффективная вентиляция моторного отсека без использования вентилятора и максимальный перепад давления воздуха на входе и выходе в основные воздухозаборники, расположенные на боковинах кузова. Одновременно снижена температура воздуха на входе в вентилятор, который при эксплуатации имеет минимальные аэродинамические потери.

На фиг. 1 изображен моторный отсек с устройством для охлаждения двигателя и вентиляции моторного отсека, общий вид; на фиг. 2 — схема потока воздуха из окружающей среды через воздухозаборник крышки и вентилятор; на фиг. 3 — схема потока воздуха из моторного отсека через окно воздуховода и вентилятор; на фиг. 4 схема вентиляции моторного отсека; на фиг. 5 — вид А на фиг. 1; на фиг. 6— боковина кузова с впускным вентиляционным окном, вид сбоку;. на фиг. 7 — вид Б на фиг. 6; на фиг. 8 — сечение  — В на фиг. 6; на фиг. 9 — то же, параболический профиль.

Устройство для охлаждения двигателя и вентиляции моторного отсека содержит основные воздухозаборники 1 и 2, выполненные на боковинах кузова, воздуховод 3, размещенный в моторном отсеке 4, имеющем откидную крышку 5, вентилятор 6 с направляющим аппаратом 7 и систему 8 терморегулирования. В откидной крышке 5

816803 выполнен дополнительный воздухозаборник 9. Воздуховод 3 включает в себя соединенные между собой кожух 10, который раструбом 11 герметично сопряжен непосредственно с направляющим аппаратом 7 вентилятора 6, и приемный короб 12. Он в свою очередь герметично сопряжен своей верхней выступающей частью 13 с воздухозаборником крышки.

Приемный короб 12 имеет окно 14, сообщающее его с моторным отсеком 4, днище

15; имеющее наклон в сторону кожуха 10, а также заслонку 16, которая имеет два фиксируемых крайних положения: в вертикальной плоскости и горизонтальной плоскости. Воздухозаборники 1 и 2 на боковинах кузова содержат направляющие лопатки 17, выполненные под углом а к правой боковине 18 кузова (фиг. 8) (по ходу автомобиля) и под углом с к левой боковине 19, где с6, = 180 + 4 — условно (не показано), с одинаковой шириной, параллельно друг другу. Наиболее предпочтительными для повышения эффективности вентиляции мотоотсека являются лопатки с шириной В = 30 мм при aL = 3 — 7 и шириной В = 45 мм при

4 = 5 — 12 . В вертикальной плоскости (фиг. 7) лопатка 17 имеет профиль боковины 18 кузова, не выступая наружу за ее поверхность.

В горизонтальной плоскости представлены два варианта исполнения лопатки: с прямолинейным профилем (фиг. 8) и криволинейным, например, параболическим (фиг. 9) .

Устройство работает следующим образом.

Летом (фиг. 2) заслонка 16 приемного . короба 12 устанавливается в вертикальное положение, перекрывая окно 14 и отгораживая таким образом полость воздуховода от полости моторного отсека (от нагретого воздуха). При этом воздух для охлаждения двигателя проходит такой путь: из окружающей среды через воздухозаборник 9 крышки 5 и далее по воздуховоду 3 к направляющему .аппарату 7 вентилятора 6, который подает его уже непосредственно на охлаждение двигателя. Выброс воздуха производится через систему 8 терморегулирования. Зимой (фиг. 3) заслонка устанавливается в горизонтальное положение, перекрывая дополнительный воздухозаборник 9 и отгораживая полость упомянутого воздуховода 3 от окружающей среды и тем самым соединяя ее со средой моторного отсека 4. Теперь на охлаждение двигателя воздух забирается не из окружающей среды, а из среды мотоотсека 4 через окно 14, причем выброс воздуха прн особенно низких температурах наружу через систему 8 терморегулирования не производится, а циркулирует внутри мотоотсека.

Вентиляция моторного отсека 4 производится потоком, продувающим мотоотсек 4 в поперечном направлении, причем забор

Формула изобретения

1О

55 воздуха предусмотрен в предлагаемом устройстве через воздухозаборник 1, выполненный на боковине 18 кузова. а выброс его — через воздухозаборник 2 на противоположной боковине 19 кузова и обеспечивается 3а счет перепада давления на выходе и входе в воздухозаборник на боковинах. возникающего от скоростного напора встречного потока воздуха, благодаря противоположному направлению лопаток на входе и выходе этих воздухозаборников.

В предлагаемом устройстве для охлаждения двигателя и вентиляции моторного отсека достигаются благоприятные характеристики теплового состояния двигателя и температурного режима моторного отсека автомобиля.

l. Устройство для охлаждения двигателя и вентиляции моторного отсека транспортного средства, содержащее основные воздухозаборники, расположенные на боковинах кузова и имеющие наклонные направляющие лопатки, воздуховод, размещенный в моторном отсеке, имеющем откидную крышку, и вентилятор с направляющим аппаратом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет разделения потоков воздуха, идущих на охлаждение двигателя и вентиляцию моторного отсека, устройство снабжено дополнительным воздухозаборником, расположенным на откидной крышке, упомянутый воздуховод подсоединен к дополнительному воздухозаборнику и и направляющему аппарату вентилятора с герметизацией зоны стыков, направляющие лопатки основных воздухозаборников расположены на одной из боковин кузова навстречу потоку воздуха, а ца другой боковине повернуть на 180 относительно указанного направления.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью снижения температуры воздуха на входе в вентилятор, упомянутый воздуховод имеет кожух, сопряженный с направляющим аппаратом вентилятора, и соединенный с кожчхом ппиемыый короб, связанный верхней частью с воздухозаборником и выполненный с окном, сообщающим короб с моторным отсеком, и днищем, имеющим наклон в сторону кожуха, при этом в коробе установлена заслонка, фиксируемая в крайних положениях.

3. Устройство .по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения аэродинамических потерь вентилятора, сумма плошадей сечения воздухозаборника крышки моторного отсека и сечения воздуховода равна площади активного сечения направляющего аппарата вентилятора.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что направляющие лопатки воздухо816803

7 заборников боковин кузова имеют одинаковую ширину и угол наклона к поверхности боковины соответственно 3 — 12, а. в вертикальной плоскости их профиль соответствует профилю боковин кузова, при этом упомянутые лопатки расположены в плоскости поверхности боковин кузова.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что направляющие лопатки воздухозаборников в горизонтальной плоскости имеют прямоугольный профиль. о

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что направляющие лопатки воздухозаборников в горизонтальной плоскости имеют криволинейный профиль.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Расчет, конструирование и исследование автомобиля «Запорожец». «Машиностроение», 1970, с. 38 — 55.

2. Автомобили «Запорожец» моделей

ЗАЗ-968, ЗАЗ-968А. «Проминь», Днепропетровск, 1974, с..54 — 55 (прототип).

Pue. y фиг. 7

18

Составитель Г. Петрова

Редактор М. Лысогорова Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Заказ 1075/20 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патенз», г. Ужгород, ул. Проектная, 4