Устройство для вентиляции, обогрева кабины и охлаждения двигателя автомобиля

 

Изобретение относится к автотранспорту. Цель изобретения - снижение массы радиатора двигателя водяного охлаждения автомобиля и его аэродинамического сопротивления. Для этого с автомобиля снимается автономный обогреватель с радиатором, электромотором и вентилятором, масса которых составляет 2,5-3 кг. Перед лобовым стеклом автомобиля установлен воздухозаборник 8 герметичного воздушного канала 7, в котором перед радиатором расположен вентилятор 3, а от радиатора горячий воздух по наклонному герметичному каналу направляется под днище кузова автомобиля, причем наклонный канал имеет заслонку 15 и створку 24, которые перекрывают наклонный канал и подают теплый воздух в салон и на обогрев лобового стекла. Кроме того, между радиатором и вентилятором установлен воздухозаборник холодного воздуха, который по коробу поступает для вентиляции салона автомобиля. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4093578/31-1! (22) 22.07.86 (46) 23.05.89. Бюл. № 19 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) |О. В. Макаров (53) 629.113.06:628.8 (088.8) (56) Патент Великобритании ¹ 1205941 кл. В 60 Н1/06,,1970.

Патент ФРГ № 3203927, кл. В 60 Н 1/06, l 983.

Патен.г Великобритании № 1086694, кл. В 60 Н 1/06, 1967. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕНТИЛЯЦИИ, ОБО(РЕВА КАБИНЫ И ОХЛАЖДЕНИЯ

ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ (57) Изобретение относится к автотранспорту. Цель изобретения — снижение массы радиатора двигателя водяного охлаж(51) 4 В 60 Н 1,, 06, В 60 К 11 02

2 дения автомобиля и его азродинамичес о го сопротивления. Для этого с автомобиля снимается автономный обогреватель с радиатором, электромотором и вентилятором, масса которых составляет 2,5 — -3 кг.

Перед лобовым стеклом автомобиля установлен воздухозаборник 8 герметичного воздушного канала 7, в котором перед радиатором расположен вентилятор 3, а от радиатора горячий воздух по наклонному герметичному каналу направляется по,g,дннгцс кузова автомобиля, причем наклонный канал имеет заслонку 15 и створку 24, которые перекрывают наклонный канал и;f0дают теплый возду в салон и на обогрев лобово! о стекл а. Кроме того. между радиатором и вентилятором установлен воз духозаборник холодного воздуха, который по коробу поступае. для вентиляции салона автомобиля. 6 ил.

1481096

Изобретение относится к автотранспорту, а именно к устройствам вентиляции и обогрева автомобильных кабин и салонов, и может быть использовано и на других видах транспорта, где применяются двигатели жидкостного охлаждения.

Цель изобретения — уменьшение массы и снижение аэродинамического сопротивления автомобиля.

На фиг. 1 изображена традиционная система вентиляции и обогрева кабины автомобиля и традиционная система охлаждения двигателя автомобиля; на фиг. 2— эпюра скоростей воздушного потока перед вентилятором, в плоскости вентилятора и за вентилятором (графическая иллюстрация теоремы Фруда-Финстервальдера); на фиг. 3— предлагаемое устройство вентиляции и обогрева кабины автомобиля; на фиг. 4 — расположение воздухозаборника на автомобиле; на фиг. 5 — устройство вентиляции и обогрева с передним верхним расположением воздухозаборника; на фиг. 6 — выдвижной воздухозаборник системы вентиляции (воздухозаборник холодного воздуха).

Устройство вентиляции и обогрева кабины автомобиля состоит из радиатора 1 и двигателя 2 жидкостного охлаждения, с которым он связан шлангами для подвода и отвода жидкости из радиатора и в радиатор с помощью насоса.

Для обдува радиатора воздушным потоком имеется вентилятор 3, привод которого осуществляется с помощью ремня 4 или с помощью электромотора 5. Вентилятор установлен на кронштейне 6, жестко закрепленном на кузове автомобиля.

Устройство имеет герметичный воздушный канал 7, воздухозаборник 8 которого расположен сверху двигателя в зоне повышенного давления и чистого (с наименьшим содержанием пыли и выхлопных газов) воздуха, например перед лобовым стеклом машины. Воздухозаборник может быть размещен и в передней части машины вверху в виде бокового воздухозаборника 9.

Устройство вентиляции и обогрева имеет в три-четыре раза большую эффективность работы радиатора благодаря увеличенной в два раза скорости потока, обдувающего радиатор, герметичности канала (меньше потерь на выходе) и низкому аэродинамическому сопротивлению всего воздушного тракта. Поэтому потребная площадь воздухозаборника сокращается в

2 — 2,5 раза по сравнению с традиционными системами, имеющими массивный радиатор с большой площадью фронта, котопый устанавливают в передней части автомобиля.

Вентилятор предлагаемого устройства расположен в кольцевой части 10 канала с минимальным зазором между его стенками и лопастями (1 — 2 мм). Это достигается благодаря жесткому креплению кронштейна вентилятора относительно кольцевого канала.

3а вентилятором в зоне максимальной скорости воздушного потока установлен радиатор 1 (фиг. 2 и 3), а между ними расположен выдвижной воздухозаборник 11, который подает холодный воздух в канал 12- системы вентиляции. Радиатор установлен в наиболее широкой части канала, где скорость потока тормозится для увеличения времени контакта холодного воздуха с поверхностью радиатора. Управление выдвижным воздухозаборником водитель осуществляет с помощью ручки 13, которая связана с рычагом 14, закрепленным на оси поворота воздухозаборника. При закрытом воздухозаборнике 11 холодного воздуха ручка 13 утоплена на передней приборной панели, а система вентиляции отключена. За радиатором установлена заслонка 15, которая делит поток теплового воздуха на два направления. При закрытом положении заслонки 15 горячий воздух полностью поступает в кабину через решетку 16, а по каналу 17 на пол кабины через раструб 18. При полностью открытой заслонке 15 весь теплый воздух уходит по каналу 7 в атмосферу через выходчое окно !9, расположенное на дне 20 кабины автомобиля. Канал теплового воздуха имеет теплоизоляцию 21. Выходное ок3Q но воздушного канала расположено в зоне разрежения под днищем автомобиля.

Во время движения здесь создается разрежение благодаря увеличенной скорости движения воздуха над автомобилем. Кроме того, окно 19 накрыто крылообразным об35 текателем 22, имеющим профиль крыла и установленным под положительным углом атаки, что вызывает в канале в зоне окна резкое снижение давления воздуха.

Это дает снижение аэродинамического сопротивления воздушного канала и благодаря его герметичности обеспечивает просасывание воздуха, через канал. В случае электропривода вентилятора это обеспечивает снижение энергии на его привод и позволяет организовать естественный воздуш4 ный поток через воздушный канал.

Заслонкой 15 водитель управляет с помощью ручки 23. Для обогрева ветрового стекла имеется створка 24, которая отбирает теплый воздух и по каналу 25 он направляется на обогрев лобового стекла.

Устройство вентиляции и обогрева кабины автомобиля работает следующим образом.

Данное устройство является комбинацией системы охлаждения двигателя и его системы обогрева и вентиляции. Практически предлагаемое устройство занимает объем стандартного автомобильного обогревателя с автономным радиатором, собственным вентилятором с электродвигателем (фиг. 1 справа) . В предлагаемом устройстве вентилятор стоит перед радиатором и создает мощный воздушный поток, скорость которого (.vg) в два раза больше скорости в плоскость вентилятора (vt) и во много раз больше скорости v=0 на значительном расстоянии перед вентилятором (фиг. 2) . Поэтому эффективность работы радиатора при таком его расположении повышается в 2 — 3 раза.

Если не требуется вентиляции кабины автомобиля или ее обогрева, устройство работает как обычная система охлаждения (в этом случае воздух идет по каналу напрямую от воздухозаборника под днище автомобиля). При этом герметичность воздушного канала, сниженное сопротивление на выходе и расположение радиатора в расширенной части канала обеспечивает снижение аэродинамического сопротивления автомобиля и позволяет снизить потребляемую вентилятором энергию.

Совмещение радиатора охлаждения двигателя с радиатором отопителя обеспечивает снижение массы автомобиля (с рабочим объемом двигателя до 2000 см ) на

10 — 15 кг. Снижение массы обеспечивается отсутствием второго радиатора, вентилятора с приводом и корпуса отопителя с электро- и гидротехническим монтажом.

При необходимости вентиляции кабины водитель открывает выдвижной воздухова10 борник холодного воздуха, что обеспечивает поступление холодного воздуха под напором вентилятора в систему вентиляции.

Если требуется обогрев, водитель заслонкой 15 регулирует поступление теплого воздуха в кабину автомобиля. Таким образом, отбором теплого воз,иха осуществляется обогрев лобового стекла.

Формула изобретения

Устройство для вентиляции, обогрев;. кабины и охлаждения двигателя автомобиля, содержащее воздушный канал системы охлаждения двигателя, сооб.ценный с атмосферой на входе над капотом перед лобовым стеклом кабины и на выходе под днищем автомобиля, вентилятор и радиатор охлаждения двигателя, последовательно закрепленные в воздушном канале, который за радиатором сообщен с кабиной, заслон20 ку, установленную в воздушном канале за радиатором для распределения возд ха между кабиной и атмосферой, отлинаюьцееся тем, что, с целью уменьшения его массы и снижения аэродинамического сопротивления автомобиля, под окном воздушного канала на днище автомобиля закреплен крылообразный обтекатель, образующий с днищем канал для создания разрежения на выходе из канала системы охлаждения двигателя.

1481096 б 71 12152f 20 Ю

1481096

Составитель А. Мазилкин

Редактор В. Бугренкова Техред И. Верес Корректор Э. Лончакова

Заказ 2622/! 6 Тираж 529 ГIодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Я вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, IOI