Привод вентилятора системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: в машиностроении, а именно в двигателестроении в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания повышенной мощности. Сущность изобретения: привод вентилятора двигателя внутренего сгорания ( ДВС ), содержащий гидронасос 1, приводимый валом ДВС 2, напорная магистраль Н которого соединена с гидромотором 3, приводящим во вращение вентилятор 4, а также со сливной магистралью С через исполнительный клапан 19, соединяющий или отсоединяющий напорную Н и сливную С магистрали по команде управляющего гидрораспределителя 5, в котором расположен плунжер 9, связанный со штоком 13 термодатчика ДВС, дополнительно снабжен магистралями, одна из которых соединяет полость 20 без пружины исполнительного клапана 21 с напорной магистралью, а другая - с магистралью слива С через регулируемый дроссель 22, а также магистралью, которая соединяет напорную магистраль Н с полостью 23 исполнительного клапана 19 с пружиной 25. Технический результат изобретения заключается в устранении динамических перегрузок при включении привода вентилятора и повышении надежности и долговечности привода. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания (ДВС) тяжелых транспортных машин.

Известен привод вентилятора системы охлаждения ДВС [1] содержащий гидронасос, приводимый валом ДВС, напорная магистраль которого соединена с гидромотором, на валу которого крепится вентилятор. При этом напорная магистраль соединена со сливной магистралью через дифференциальный клапан, заклапанная полость которого соединена со сливной магистралью через двухкромочный золотник, управляемый золотником, жестко связанным со штоком термодатчика, установленного в ДВС.

Однако данный привод ненадежен и, следовательно, недолговечен из-за большой скорости срабатывания дифференциального клапана, что вызывает динамические перегрузки в приводе в момент его включения.

Наиболее близким к изобретению по техническому решению и достигаемому результату является привод вентилятора системы охлаждения ДВС [2] содержащий гидронасос, приводимый валом ДВС, напорная магистраль которого связана с гидромотором, на валу которого крепится вентилятор, и со сливной магистралью через дифференциальный клапан, управляемый гидрораспределителем, состоящим из корпуса с направляющим отверстием, в котором подвижно размещен плунжер, подпружиненный с одного торца и соединенный через пружину противоположным торцом со штоком термодатчика ДВС, при этом полость гидрораспределителя, лежащая между штоком термодатчика ДВС и плунжером, соединена через нерегулируемый дроссель с напорной магистралью и через гидроклапан со сливной магистралью. Описанная конструкция привода позволяет регулировать температурный диапазон включения и выключения привода путем регулирования величины давления в полости между штоком термодатчика ДВС и плунжером.

Однако данный привод также является ненадежным и недолговечным из-за динамических перегрузок при включении.

Задачей изобретения является создание привода вентилятора системы охлаждения ДВС.

Сущность изобретения заключается в том, что привод вентилятора системы охлаждения ДВС, содержащий привод вентилятора системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащий гидронасос, связанный с валом двигателя ДВС, гидромотор, соединенный с вентилятором и подключенный к напорной магистрали гидронасоса, управляющий гидрораспределитель, выполненный в виде корпуса с впускным и сливным отверстиями, сообщенными при помощи соединительного канала, плунжера, подвижно размещенного в направляющем отверстии с возможностью перекрытия соединительного канала, и поджимающей пружины, размещенной на торце плунжера, датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя, шток которого размещен в направляющем отверстии и соединен с противоположным от поджимающей пружины торцом плунжера, магистраль подвода рабочей жидкости с дросселем, при этом управляющий гидрораспределитель снабжен перепускным каналом с установленным в нем регулируемым гидроклапаном, толкающей пружиной и механизмом регулировки затяжки поджимающей пружины, причем последняя размещена в направляющем отверстии между штоком датчика температуры и плунжером, а полость между датчиком температуры и плунжером подсоединена при помощи магистрали подвода рабочей жидкости к напорной магистрали гидронасоса и при помощи нерегулируемого канала к магистрали слива, и исполнительный клапан, соединяющий напорную магистраль с магистралью слива, при этом полость исполнительного клапана, снабженная пружиной, соединена впускным отверстием управляющего гидрораспределителя, дополнительно снабжен магистралями, одна из которых соединяет полость без пружины исполнительного клапана с напорной магистралью, а другая с магистралью слива, при этом в напорной магистрали установлен обратный клапан, а в магистрали слива установлен регулируемый дроссель, а также магистралью с установленным в ней нерегулируемым дросселем, которая соединяет напорную магистраль с полостью исполнительного клапана с пружиной, при этом исполнительный клапан выполнен недифференциальным.

Технический результат заключается в том, что изобретение позволяет устранить динамические перегрузки при включении привода вентилятора и, как следствие, повысить надежность и долговечность привода.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого привода.

Привод содержит гидронасос 1, связанный с валом двигателя 2 внутреннего сгорания, гидромотор 3, соединенный с вентилятором 4 и подключенный к напорной магистрали Н гидронасоса 1, управляющий гидрораспределитель 5, выполненный в виде корпуса с впускным 6 и сливным 7 отверстиями, сообщенными при помощи соединительного канала 8, плунжера 9, подвижно размещенного в направляющем отверстии 10 с возможностью перекрытия впускного канала, и поджимающей пружины 11, размещенной на торце плунжера 9, датчик 12 температуры охлаждающей жидкости двигателя 2, шток 13 которого размещен в направляющем отверстии 10 и соединен через толкающую пружину 14 с противоположным от поджимающей пружины 11 торцом плунжера 9, магистраль 15 подвода рабочей жидкости с дросселем 16, при этом управляющий гидрораспределитель 5 снабжен перепускным клапаном 17 с установленным в нем гидроклапаном 18, а полость между датчиком 12 температуры и плунжером 9 подсоединена при помощи магистрали 15 к напорной магистрали Н и при помощи перепускного канала 17 через гидроклапан 18 к магистрали слива С. Привод также снабжен исполнительным клапаном 19, соединяющим напорную магистраль Н с магистралью слива С, причем полость 20 исполнительного клапана 19 соединена с напорной магистралью Н через обратный клапан 21 и с магистралью слива С через регулируемый дроссель 22, а полость 23 исполнительного клапана 19 соединена с напорной магистралью через нерегулируемый дроссель 24, при этом исполнительный клапан 19 снабжен пружиной 25, расположенной в полости 23.

Привод работает следующим образом.

При холодном двигателе 2 плунжер 9 управляющего гидрораспределителя 5 находится на упоре в крайнем левом положении, при этом полость 23 исполнительного клапана 19 соединена через впускное отверстие 6 и соединительный канал 8 с магистралью слива С. Поскольку полость 23 соединена с напорной магистралью Н через дроссель 24 малого проходного сечения, то давление в полости 20, соединенной с напорной магистралью Н через обратный клапан 21, значительно больше, вследствие чего клапан 19 находится в крайнем верхнем положении, соединяя при этом напорную магистраль Н с магистралью слива С, поэтому вся рабочая жидкость поступает на слив в гидробак, минуя гидромотор 3. Вентилятор 4 не вращается, и температура двигателя растет.

По мере повышения температуры двигателя 2 шток 13 датчика 12 выдвигается, сжимая пружину 14. Когда силы пружин 14 и 11 выравниваются, плунжер 9 перемещается вправо и перекрывает впускное отверстие 6. Таким образом полость 23 исполнительного клапана 19 отсоединяется от магистрали слива С, при этом давление в полостях 20 и 23 исполнительного клапана 19 выравнивается и пружина 25 перемещает исполнительный клапан 19 вниз, отсоединяя напорную магистраль Н со сливной магистралью С. Вся рабочая жидкость поступает к гидромотору 3, который, вращая вентилятор 4, охлаждает двигатель 2.

Для устранения динамических перегрузок при включении гидромотора 3 полость 20 исполнительного клапана 19 соединена со сливной магистралью С через регулируемый дроссель 22, который тормозит выход рабочей жидкости из полости 20, заставляя клапан 19 опускаться медленно, давая плавный разгон вентилятору 4, устраняя тем самым гидроудар в напорной магистрали Н, что способствует повышению надежности и долговечности привода. При охлаждении двигателя 2 и обратном движении плунжера 9 исполнительный клапан 19 поднимается, сжимая пружину 25, при этом полость 20 заполняется рабочей жидкостью через обратный клапан 21.

Таким образом, изменяя проходное сечение регулируемого дросселя 22, можно установить время опускания исполнительного клапана 19, необходимое для плавного разгона вентилятора, исключающего динамические перегрузки и тем самым повысить надежность и долговечность привода.

Формула изобретения

ПРИВОД ВЕНТИЛЯТОРА СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий гидронасос, связанный с валом двигателя, гидромотор, соединенный с вентилятором и подключенный к напорной магистрали гидронасоса, управляющий гидрораспределитель, выполненный в виде корпуса с впускным и сливным отверстиями, сообщенными при помощи соединительного канала, плунжера, подвижно размещенного в направляющем отверстии с возможностью перекрытия соединительного канала, и поджимающей пружины, размещенной на торце плунжера, датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя, шток которого размещен в направляющем отверстии и соединен с противоположным от поджимающей пружины торцом плунжера, магистраль подвода рабочей жидкости с дросселем, при этом управляющий гидрораспределитель снабжен перепускным каналом с установленным в нем регулируемым гидроклапаном, толкающей пружиной и механизмом регулировки затяжки поджимающей пружины, причем последняя размещена в направляющем отверстии между штоком датчика температуры и плунжером, а полость между датчиком температуры и плунжером подсоединена при помощи магистрали подвода рабочей жидкости к напорной магистрали гидронасоса и при помощи перепускного канала к магистрали слива, и исполнительный клапан, соединяющий напорную магистраль с магистралью слива, при этом полость исполнительного клапана, снабженная пружиной, соединена с впускным отверстием управляющего гидрораспределителя, отличающийся тем, что привод дополнительно снабжен магистралями, одна из которых соединяет полость без пружины исполнительного клапана с напорной магистралью, а другая - с магистралью слива, при этом в напорной магистрали установлен обратный клапан, а в магистрали слива - регулируемый дроссель, а также магистралью с установленным в ней нерегулируемым дросселем, которая соединяет напорную магистраль с полостью исполнительного клапана с пружиной, при этом исполнительный клапан выполнен недифференциальным.

РИСУНКИ

Рисунок 1