Устройство для охлаждения гидродинамической передачи и гидрозамедлителя транспортного средства

(22) ЗаявЛено 1701,77 (21) 2447201/27-11с присоединением заявки Ио -(23) Приоритет 151)М. К РВ 60 К 17/10 Р 16 Н 41/30 Р 16 Р 57/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 629.113- -585. 2 (088,8) Опубликовано 151079, Бюллетень М 38 Дата опубликования описания 151079(72) Авторы изобретен Ю.К.Есен Ю,В,Бел Центральный ордена Трудового Крас исследонательский антомобильный и и Всесоюзный конструкторско-экспеинститут автобусостроениче А.с,кичжи, О.И.Гируцкий М.Н.Дзядык, В.С,Рымар Изобретение относится к транспортному машиностроению, и может быть использовано в трансмиссиях транспортных средств.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 11В качестве охладителя используют воздушно- масляный 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 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 гидроэамедли теля, что не требует повышения производительности насоса 2) .Известно также устройство для охлаждения гидродинамической передачи и гидроэамедлителя транспортного средстна, содержащее теплообменник с каналами для подачи рабочей жидкос ти н режимах прямотока и противотока распределитель, подсоединенный с одной стороны к каналам теплообменника и к источнику рабочей жидкости, причем с последним"онсообШен непосредственно и через рабочую полость гидродинамической передачи, а с другой стороны сообщен со сливным резер нуаром и соединен с его рабо й полостью 3) .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,т,е; на тяговом режиме работы гидродинамической передачи, В. то же время," " в процессе эксплуатации гидродинамической передачи, адсорбированнаяна охлаждающей поверхности теплообменника и на стенах каналов изолотников рабочая жидкость приобретает свойства, отличные от ее обычныхсвойств. В результате часть граничного слоя фиксируется на поверхнос ти металла, особенно в застойных зонахоребренных поверхностей. В пограничном слое в дальнейшем происходитконцентрация смолисто-асфальтовых.образований, выпадающих и: минеральных масел, используемых в качестверабочей жидкости гидродинамическихпередач,Это явленйе.ухудшает эксплуатационные качес.тва теплообменника, таккак приводит к уменьшению коэффйциента теплопередачи от рабочей жидкостик охлаждающей жидкости (воде системы охлаждения двигателя, в которуювключается теплообменник). В результате для поддержания расчетной эффективности теплообменника приходится в процессе эксплуатации транспорт-ного средства часто демонтироватьи промывать проточную часть теплообменника.Режим работы системы охлаждениягидропередачи с гидрозамедлителемизменяется в соответствии с режимомработы гидродинамйческой передачи(тяговый режим или тормозной режим),Теплообменник на тяговом режиме (безучета гидрозамедлителя) рассчитываютисходя из необходимости отвода тепла, выделяемого в гидродинамическойпередаче,Однако при совместном использовании гидропередачи и гидрозамедлите,ля размеры теплообменника выбираютпо тормозному режиму, т,е, заведомобольшими, чем в обычной гидродинамической передаче без гидрозамедлителя. Такое выполнение известных устройств для охлаждения гидродинамических передач может привести к перегреву охлаждающей воды двигателя натяговом режиме из-за передачи излишнего количества тепла от гидродинамической передачи в систему охлаждениядви га тел я ..Целью и эоб ре тения является повышение эфф ек тив нос ти охлаждения путемизменения направления течения рабочей жидкости с прямотока на противоток,Цля этого в известном устройстведля охлаждения гидродинамическойпередачи с гидрозамедлителем нагнетательная магистраль гидрозамедлителя через распределитель связанас каналоМ теплообменника, обеспечивающим подаЧу жидкости в него в ре. жиме противотока, а всасывающая магистраль гидрозамедлителя - с каналом теплообменника, обеспечивающимподачу рабочей жидкости в последний в режиме йрямотока, Кроме того,с целью обеспечения параллельного5 подключения дополнительного теплообменника в режиме противотока, оноснабжено обратным клапаном и двумяпатрубками, первый из которых подключен к каналу теплообменника,обеспечивающему подачу рабочей жидкости в последний в режиме противотока, а второй - к каналу теплообменника, обеспечивающему подачу ра- бочей жидкости в последний в режиме прямотока, и предназначЕнныхдля подключения к дополнитпьномутеплообменнику, при этом обратныйклапан установлен во втором патрубке. Это позволяет более эффективноохлаждать гидрозамедлитель, не перегревая при этом систему охлаждениядвигателя на тяговом режиме работыгидродинамической передачи,На фиг.1 представлена конструктивная схема предлагаемого устройствадля охлаждения гидродинамической пере-.дачи с гидрозамедлителем при. опорожненном гидрозамедлителе (на тяговомрежиме работы гидродинамичесКой передачи); на фиг.2 - то же, при запол 30 ненном гидрозамедлителе (на тормоз"ном режиме движения транспортногосредств а)Трансмиссия транспортного средства состоит из гидродинамической пере 35 дачи 1, например в виде гидротрансФорматора, и механической коробкипередач 2, управляемой фрикционными"сцеплениями 3. На промежуточном:валу 4 коробки передач установлен лопаст 4 О ный ротор 5 гидрозамедлителя б, Статоры 7 гидрозамедлителя жестко соединены с картером коробки передач.Гидродинамическая передача с гидрозамедлителем содержит устройство дляих охлаждения, имеющее источник 8.рабочей жидкости в виде насоса, забирающего рабочую жидкость из резервуара 9 и подающего ее под давлениемв рабочую полость гидродинамическойпередачи 1 и в канал 10 подпиткигидрозамедлителя б,К центральной части рабочей полости гидрозамедлителя подведена всасывающая магистраль 11, а к периферий-,ной части этой полости - нагнетатель 55 ная магистраль 12.устройство для охлаждения гидродинамической передачи и гидроэамедлителя транспортного средства содержиттакже теплообменник 13 с каналами 14и 15 для пбдачи рабочей жидкости врежимах прямотока и противотока ираспределитель 1 6, подсоединенныйс одной стороны к указанным каналам14 и 15 теплообменника 13 к источнику65 8 рабочей жидкости, С последним рас"пЬеделитель 16 сообщен непосредственно и через рабочую полость гидродинамической передачи 1.( другой стороны распределитель 16сообщен со сливным резервуаром 9и соединен посредством всасывающей 511 и нагнетательной 12 магистралейгидрозамедлителя б с его рабочейполостью при включенном гидрозамедлителе. Нагнетательная магистраль 12гидрозамедлителя через распредели- Отель 16 связана с каналом 14 тепло"обменника, обеспечивающим подачужидкости в него в режиме противотока.Всасывающая магистраль 11 гидрозамедлителя связана с каналом 15теплообменника, обеспечивающим подану рабочей жидкости в последний9 режиме прямотока (при выключенномгидрозамедлителе). 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 режимепротивотока, а второй - к каналу15 теплообменника, обеспечивающемуподачу рабочей жидкости в последнийв режиме прямотока. Патрубки 18 и 19предназначены для подключения кдополнительному 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 видебекций с параллельным относительнымтечением в них теплоносителей - рабочей жидкости гидродинамической передачи и охлаждающей жидкости системыохлаждения двигателя внутреннего сго"рания, к которой они подключены,Золотник 23 распределителя 1 будерживается в исходном положении 4пружиной 24. Для управления распределителем 16 он пневматически соединенс тормозным краном 25, который подключен к пневмосистеме транспортногосредства. Правая полость распределителя 16 через канал 26 подсоединена к нагнетательной магистрали 12с целью ограничения давления в гидрозамедлителе Распределитель 16соединен с рабоч й полостью гидродинамической передачи 1 каналом 27,Устройство работает следующимобразом.На тяговом режиме работы гидро"динамической передачи золотник 23распределителя 1 6 находится в край: - 60нем левом положении. Причем сливное отверстие гидродинамической первдачи 1 каналом 27 и распределителем1 6 соединен с теплообмеником 13,через который жидкость поступает в 65 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 11 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 правое- положение, 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 дей" ствием перепада давлений между нагнетательной и всасывающей полостями гидрозамедлителя жидкость циркули" рует в замкнутом гидравлическом контуре: рабочая полость гидрозамед" лителя б, магистраль 12, распределитель 1 6, канал 14, теплообменники 13 и 20, канал 15, распределитель 16 и магистраль 11. 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, приводитк 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 путемизменения относительного движениятеплоносителей 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 тяговомрежиме работы транспортного средства теплопередающая способность теплообменника уменьшается, устраняетсяопасность перегрева охлаждающейжйдкости двигателя иэ-за суммирования в его системе охлаждения собственного выделяемого тепла и избыточного тепла, поступающего от гидродинамической передачи (гидротрансформатора)Дальнейшая оптимизация тепловогорежима работы гидродинамической " передачи с гидроэамедлителем достигается благодаря возможности автоматического подключения на тормозномрежиме дополнительного теплообменника параллельно основному теплообменнику, В этом случае опасностьперегрева охлаждающей жидкостина тягоном режиме уменьшается ещеи тем, что при выключении гидрозамедлителя в необходимой пропорции, ЗОзависящей от размеров теплообменников, уменьшается охлаждающая поверхность системы охлаждения.Таким образом, использованиеизобретения позволяет предотвратить З 5перегрев жидкости, повысить надежность работы двигателя и снизитьстоимость обслуживания теплообменника (благодаря боЛЬе редкой его промывке) . 40Формула изобретения1. Устройство для охлаждения гидродинамической передачи и гидроза медлителя транспортного средства, содержащее теплообменник с каналами для подачи рабочей жидкости в режимах прямотока и противотока, оаспределитель,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 гидро- магистралей гидрозамедлителя с 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 противотока, оно снабже - но 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 информациипринятые во внимание при экспертизе1, Гапоян Д,Т. и Дьячков Н,К.Автомобильные лопастные гидрозамедлители, М., НИИНАВТОПРОМ, 1968,с, 73-74.2, Кичжи А.С Маэалов Н.Д.,Рымар В .С . Развитие конструкцийтормозов - замедлителей грузовыхавтомобилей и автобусов за рубежом,Антомобильная промышленность, Р 7,1976, с. 39;3, Авторское свидетельство9261929, кл. Р 16 0 57/04, 13,01 1970691317 иг. Составитель В, Ухнинедактор М.Харитонова Техред ЛЛлАерова Коррект каренк каз 6126 лиал ППППатент , г, Ужгород, ул. Проек тная, 4 НИИПИ по 035;Тираж 804 Государственного елам изобретений осква, Ж, Рау Подписно омитета СССР открытий кая наб д, 4