Транспортное средство (варианты), узел двигателя внутреннего сгорания и способ эксплуатации транспортного средства
Группа изобретений относится к транспортным средствам и может быть использована для направления воздушного потока в моторный отсек. Транспортное средство содержит кузов и двигатель внутреннего сгорания, для которого кузов является несущим элементом. Воздухозаборник содержит впускное отверстие, расположенное вблизи верхней поверхности кузова и обращенное вверх. Воздухозаборник выполнен с возможностью перемещения между открытым положением для работы транспортного средства и закрытым положением для его транспортировки. Когда воздухозаборник находится в закрытом положении, профиль транспортного средства является более узким, чем профиль транспортного средства с воздухозаборником в открытом положении. Узкий профиль транспортного средства обеспечивает возможность его перемещения через ограниченные по габаритам пространства или по дорогам с узким дорожным или железнодорожным полотном. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится к панели кузова для сельскохозяйственного или строительного транспортного средства, и, в частности к панели кузова, используемой для направления воздушного потока в моторный отсек транспортного средства, который можно открывать при необходимости в процессе эксплуатации, и складываемой при погрузке и транспортировке для уменьшения размеров кузова транспортного средства.
Сельскохозяйственные и строительные транспортные средства в основном оснащаются двигателями внутреннего сгорания. Как правило, эти транспортные средства эксплуатируются в условиях загрязненной окружающей среды, когда воздух содержит пыль и другие твердые частицы. Сельскохозяйственные транспортные средства работают в условиях окружающей среды, где в воздухе присутствуют остатки сельскохозяйственных культур, а также грунт и твердые частицы. Во время работы воздух засасывается в моторный отсек для охлаждения двигателя и для эффективного сгорания в двигателе внутреннего сгорания (ДВС). Подаваемый воздух в большей степени должен быть без твердых частиц. Условия окружающей среды в ходе уборочных или строительных работ в целом вызывают необходимость в использовании устройства фильтрации и/или очистки воздуха для того, чтобы при втягивании воздух можно было очищать в достаточной степени с целью его возможного использования при сгорании в двигателе или для охлаждения двигателя. Даже при использовании таких устройств фильтрации/очистки твердые частицы, грунт и/или остатки сельскохозяйственных культур могут блокировать или частично блокировать воздухозаборные устройства, что вызывает необходимость часто очищать устройство.
Существует длительно сохраняющаяся потребность в устройствах, с помощью которых можно улучшить очистку и фильтрацию воздуха без необходимости частого очищения оборудования. Одно из решений заключается в размещении воздухозаборника в таком месте на транспортном средстве, которое, ко всему прочему, находится на удалении от грунта/отходов, которые могут быть подняты транспортным средством в воздух. Однако в то время как транспортные средства увеличивались в объеме, на размеры транспортных средств налагались ограничения в соответствии с габаритами транспортных контейнеров или шириной транспортных систем (т.е. дорог, железнодорожных полотен), используемых для перемещения таких транспортных средств. Таким образом, существует ограничение по размеру транспортного средства, что ограничивает возможность вынесения зоны воздухозабора слишком далеко от кузова транспортного средства.
Согласно первому объекту настоящего изобретения создано рабочее транспортное средство, содержащее кузов транспортного средства; двигатель внутреннего сгорания, установленный в моторном отсеке в кузове транспортного средства; и воздухозаборник, имеющий впускное отверстие, расположенное вблизи верхней поверхности кузова транспортного средства и обращенное в направлении вверх, причем воздухозаборник выполнен с возможностью поворота между первым, закрытым, транспортировочным положением и вторым, открытым, рабочим положением для направления воздуха в моторный отсек, когда воздухозаборник находится в открытом рабочем положении, при этом воздухозаборник проходит в основном вертикально и образует стенку с наружной стороны транспортного средства как в открытом рабочем положении, так и в закрытом положении.
Предпочтительно, транспортное средство дополнительно включает в себя барабанный фильтр, расположенный между воздухозаборником и моторным отсеком в кузове транспортного средства.
Предпочтительно, воздухозаборник имеет поперечное сечение, приблизительно равное ширине барабанного фильтра.
Предпочтительно, воздухозаборник имеет в основном L-образный канал потока, проходящий от впускного отверстия к барабанному фильтру и изменяющий в основном вертикальное направление воздуха вниз на в основном горизонтальное направление.
Предпочтительно, воздухозаборник имеет в основном полукруговое впускное отверстие и в основном U-образное поперечное сечение.
Согласно второму объекту настоящего изобретения создан узел двигателя внутреннего сгорания, содержащий двигатель внутреннего сгорания; кожух двигателя, по меньшей мере, частично охватывающий двигатель внутреннего сгорания; и воздухозаборник, имеющий впускное отверстие, расположенное выше кожуха двигателя и обращенное в направлении вверх, при этом нижняя часть воздухозаборника размещена с сообщением по текучей среде с кожухом двигателя, причем воздухозаборник выполнен с возможностью перемещения между открытым рабочим положением и закрытым положением, при этом воздухозаборник проходит в основном вертикально и образует стенку с наружной стороны транспортного средства как в открытом рабочем положении, так и в закрытом положении.
Предпочтительно, воздухозаборник имеет в основном L-образный канал потока, проходящий от впускного отверстия к кожуху двигателя и изменяющий в основном вертикальное направление воздуха вниз на в основном горизонтальное направление.
Согласно третьему объекту настоящего изобретения создан способ эксплуатации рабочего транспортного средства, включающего в себя кузов транспортного средства, причем кузов транспортного средства, по меньшей мере, частично охватывает моторный отсек, содержащий двигатель внутреннего сгорания, при котором всасывают воздух через воздухозаборник, имеющий впускное отверстие, расположенное вблизи верхней поверхности кузова транспортного средства и обращенное в направлении вверх, при этом нижняя часть воздухозаборника расположена вблизи моторного отсека, причем воздухозаборник выполнен с возможностью перемещения между открытым рабочим положением и закрытым транспортировочным положением, при этом воздухозаборник проходит в основном вертикально и образует стенку с наружной стороны транспортного средства как в открытом рабочем положении, так и в закрытом положении; и направляют поток воздуха из впускного отверстия воздухозаборника к моторному отсеку, когда воздухозаборник находится в открытом рабочем положении.
Предпочтительно, удаляют загрязнения из воздуха посредством барабанного фильтра, расположенного между воздухозаборником и моторным отсеком.
Предпочтительно, воздухозаборник включает в себя наружную стенку, закрывающую барабанный фильтр в горизонтальном направлении, причем воздухозаборник исключает возмущение воздушного потока в условиях эксплуатации при боковом ветре.
Предпочтительно, воздухозаборник имеет в основном L-образный канал потока от впускного отверстия к моторному отсеку, причем при всасывании воздуха через воздухозаборник изменяют в основном вертикальное направление воздуха вниз на в основном горизонтальное направление.
Предпочтительно, рабочее транспортное средство представляет собой сельскохозяйственный комбайн.
Согласно четвертому объекту настоящего изобретения создано транспортное средство, имеющее двигатель внутреннего сгорания с радиатором и панель радиатора, расположенную вблизи и с наружной стороны радиатора, при этом дверная панель радиатора имеет воздухозаборник, выполненный с возможностью перемещения между закрытым положением при транспортировке транспортного средства и открытым положением при работе транспортного средства посредством поворота воздухозаборника относительно оси около нижнего края воздухозаборника вблизи панели радиатора, при этом воздухозаборник имеет впускное отверстие, расположенное на верхнем краю воздухозаборника, вблизи или выше верхнего края транспортного средства, причем воздухозаборник проходит в основном вертикально и образует стенку с наружной стороны транспортного средства как в открытом рабочем положении, так и в закрытом положении.
Таким образом, согласно настоящему изобретению создан воздухозаборник, содержащий впускное отверстие, расположенное выше кузова транспортного средства для засасывания более чистого воздуха через воздухозаборные устройства. Воздухозаборник имеет такую конфигурацию, чтобы его можно было складывать в целях транспортирования, когда транспортное средство не нуждается в притоке воздуха и может быть легко зафиксировано в открытом положении для использования тогда, когда транспортное средство находится в состоянии работы. При этом воздухозаборник может содержать впускное отверстие, расположенное вблизи верхней поверхности кузова транспортного средства и обращенное в направлении вверх, так что поступающий в двигатель и устройства охлаждения воздух является более чистым, чем воздух, всасываемый из нижерасположенной части транспортного средства, вероятно более близкой к рабочей зоне. Воздухозаборник согласно настоящему изобретению выполнен таким образом, чтобы его можно было легко складывать заподлицо с кузовом транспортного средства в целях транспортирования, уменьшая посредством этого габаритный размер в ширину транспортного средства, когда воздухозаборник находится в сложенном положении. Согласно варианту настоящего изобретения транспортное средство содержит двигатель внутреннего сгорания, имеющий кожух двигателя, по меньшей мере, частично окружающий двигатель внутреннего сгорания. Воздухозаборник содержит впускное отверстие, расположенное выше кожуха двигателя и обращенное в направлении вверх, и выпускное отверстие, находящееся в сообщении по текучей среде с кожухом двигателя и обращенное к теплообменнику.
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - вид сбоку сельскохозяйственного комбайна, содержащего складной воздухозаборник согласно настоящему изобретению;
Фиг.2 - вид сбоку в перспективе комбайна с воздухозаборником в закрытом транспортировочном положении;
Фиг.3 - вид сбоку в перспективе комбайна с воздухозаборником в открытом рабочем положении;
Фиг.4 - местный вид по линии 4-4 с Фиг.3 внутренней части дверной панели радиатора, иллюстрирующий дверную панель радиатора и барабанный фильтр, с которым скрепляется шарнир складного воздухозаборника;
Фиг.5 - местный вид по линии 5-5 с Фиг.3 внутренней части барабанного фильтра, кожуха и уплотнения с внутренней стороны складного воздухозаборника;
Фиг.6 - местный вид внутренней части с Фиг.4 со снятым барабанным фильтром; и
Фиг.7 - местный вид сверху комбайна с воздухозаборником, сложенным для транспортировки.
На чертежах и, в частности, на Фиг.1 показано рабочее транспортное средство в виде сельскохозяйственной уборочной машины, такой как сельскохозяйственный комбайн 10. Рабочее транспортное средство также может быть выполнено в виде транспортного средства различного типа, используемого для работы в условиях загрязненности или замусоренности, такого как сельскохозяйственный трактор, строительное оборудование, лесохозяйственное оборудование и т.д.
Комбайн 10 включает в себя несущую конструкцию или кузов 12, из которого выступают сцепляющиеся с грунтом колеса 14. Хотя комбайн 10 показан как имеющий колеса 14, он также может иметь сцепляющиеся с грунтом гусеничные цепи, или может быть полностью на гусеничном ходу или полугусеничным. Комбайн 10 может также содержать корпус 16 подающего устройства, посредством которого собранный материал сельскохозяйственной культуры подается в комбайн 10 для обработки. Обработанный и убранный материал сельскохозяйственной культуры хранится в емкости 18 для зерна комбайна 10 и выгружается из комбайна 10 с помощью разгрузочного шнека 20. Работа комбайна 10 управляется из кабины 22 оператора.
Механическая энергия для комбайна 10 обеспечивается посредством двигателя внутреннего сгорания (не показан), размещенного в моторном отсеке 24 в задней части комбайна 10. Радиатор (не показан) в моторном отсеке 24 используется для прокачиваемой в двигателе внутреннего сгорания охлаждающей текучей среды. Комбайн 10 имеет ряд панелей кузова, окружающих комбайн с боковых сторон и сзади, включая, но не ограничиваясь: заднюю панель 30, панели левой стороны (не показаны), панель 32 правой стороны и дверную панель 34 радиатора, расположенную рядом с участком моторного отсека 24, где располагается радиатор, при этом дверная панель 34 содержит складной воздухозаборник 40. Воздухозаборник 40 выполнен с возможностью перемещения между закрытым транспортировочным положением, как показано на Фиг.2, и открытым рабочим положением, как показано на Фиг.3. Когда воздухозаборник 40 находится в закрытом положении, комбайн в поперечном сечении является более узким, чем тогда, когда воздухозаборник 40 находится в открытом положении, обеспечивающим возможность упростить транспортировку комбайна 10, особенно при перемещении комбайна 10 через ограниченное (по размерам) пространство, или по дорогам с узким дорожным полотном или железнодорожным полотном, или при транспортировке в контейнере ограниченных размеров.
Воздухозаборник 40 расположен вблизи и с внешней стороны барабанного фильтра 44, показанного в Фиг.4, который используется для фильтрования воздуха, всасываемого в моторный отсек 24. В основном грунт и загрязненный мусором воздух поднимаются при работающем оборудовании на несколько футов выше уровня поверхности земли. Благодаря расположению впускного отверстия 42 воздухозаборника выше габаритной высоты комбайна 10 и направлению вверх впускного отверстия 42 воздухозаборника воздух, который поступает в двигатель, является значительно более чистым. Это, в свою очередь, уменьшает количество посторонних веществ, которые могут отсеиваться и отфильтровываться из поступающего воздуха посредством барабанного фильтра 44.
Воздухозаборник 40 имеет L-образный канал потока, образованный наружной стенкой 46 и проходящий от впускного отверстия 42 вдоль по длине наружной стенки 46 и в направлении внутрь с передней стороны барабанного фильтра 44. L-образный канал потока изменяет направление поступающего воздуха с в основном вертикального направления вниз на в основном горизонтальное направление с прохождением через барабанный фильтр 44. Воздухозаборник 40 устанавливается в соединении с барабанным фильтром 44 так, что через барабанный фильтр 44 в моторный отсек 24 проходит достаточный поток воздуха. В показанном варианте изобретения воздухозаборник 40 имеет U-образный поперечный профиль, приблизительно равный ширине барабанного фильтра 44. Криволинейный переходный участок в наружной стенке 46 воздухозаборника 40 между впускным отверстием 42 и участком воздухозаборника 40 расположен вблизи барабанного фильтра 44 и изменяет направление потока воздуха на горизонтальное направление к барабанному фильтру 44 без существенного ограничения.
В обычном комбайне с использованием панели с прорезями типа жалюзи (не показано) с наружной стороны барабанного фильтра 44 сильный встречный поток воздуха, проходящий через барабанный фильтр 44, может создавать вентиляционные потоки, которые в результате могут приводить к удалению посторонних веществ посредством барабанного фильтра 44, что не является достаточно оптимальным. В настоящем изобретении из-за того, что наружная стенка 46 воздухозаборника 40 закрывает барабанный фильтр 44 в горизонтальном направлении, сильный встречный поток воздуха отклоняется воздухозаборником 40 и не оказывает вредного воздействия на рабочие характеристики барабанного фильтра 44.
Во время работы воздух поступает через воздухозаборник 40 и отклоняется от вертикального направления вниз к горизонтальному направлению с вхождением в барабанный фильтр 44 благодаря внутренней конфигурации наружной стенки 46. Воздух является более чистым, поскольку впускное отверстие 42 воздухозаборника 40 открывается в направлении вверх на уровне верхней поверхности комбайна 10 или выше.
Для дополнительного ограничения возможности попадания пыли и мусора в моторный отсек 24 используется кожух и уплотнения для герметизации участков вокруг наружной поверхности воздухозаборника 40 и барабанного фильтра 44. На Фиг.5 более подробно показаны части кожуха и уплотнения. Кожух состоит из трех деталей: деталь 60 левой части, деталь 62 правой части и верхняя часть 64. Уплотнение 66 прикрепляется к передней кромке детали 60 левой части для ограничения выхода грунта и мусора вокруг левой части воздухозаборника 40, где деталь 62 кожуха и уплотнение 66 контактируют с левой кромкой воздухозаборника 40. Уплотнение 68 обеспечивает аналогичную защиту там, где деталь 62 правой части контактирует с правой кромкой воздухозаборника 40. Когда воздухозаборник 40 находится в закрытом транспортировочном положении, как показано на Фиг.2, детали 60, 62, 64 кожуха и прикрепленные уплотнения 66, 68 демонтируются и хранятся в емкости 18 для зерна. Когда воздухозаборник открывается для использования, детали 60, 62, 64 кожуха и прикрепленные уплотнения 66, 68 устанавливаются повторно.
На Фиг.6 показан воздухозаборник 40, смонтированный на дверной панели 34. Два кронштейна 72, 74 выполняются формованием на внутренней части дверной панели 34 или прикрепляются к ней. Шарнирные планки 70 являются фиксированными с нижней кромкой воздухозаборника 40 и закрепляются на каждом кронштейне 72, 74. Воздухозаборник 40 выполнен с возможностью перемещения между показанным на Фиг.2 закрытым положением и показанным на Фиг.3 открытым рабочим положением, причем благодаря возможности поворота воздухозаборника 40 в направлении наружу относительно горизонтальной оси, проходящей рядом с нижней кромкой 48 воздухозаборника 40, посредством поворота шарнирных планок 70. Верхняя кромка 50 воздухозаборника 40 поворачивается в направлении наружу для открытия воздухозаборника 40. Дверная панель 34 радиатора выполнена с возможностью обеспечения защиты воздухозаборника со стороны левой, правой и нижней кромок воздухозаборника 40. Дверная панель 34 радиатора содержит часть 52 первой кромки, внутренняя сторона которой перекрывает наружную сторону нижней кромки 48 воздухозаборника 40, часть 54 второй кромки, которая перекрывает наружную сторону правой части воздухозаборника 40, и часть 56 третьей кромки, которая перекрывает наружную сторону левой части воздухозаборника 40 для создания трех замкнутых кромок воздухозаборника 40, чтобы управлять воздушным потоком по этим трем направлениям воздухозаборника 40 и придавать транспортному средству окончательный внешний вид.
Когда воздухозаборник 40 находится в открытом положении, то бобышки 80, 82, прикрепленные к левой и правой сторонам дверной панели 34 радиатора, закрепляются крепежными средствами в сквозных отверстиях в материале дверной панели 34 радиатора на кромках 54, 56 левой и правой сторон воздухозаборника 40. Эти бобышки 80, 82 в соединении с шарнирными планками 70 обеспечивают опору для воздухозаборника 40 тогда, когда он находится в открытом рабочем положении.
Когда воздухозаборник 40 находится в закрытом транспортировочном положении, как показано на Фиг.1, бобышки 80, 82 являются отсоединенными от дверной панели 34 радиатора. Для крепления воздухозаборника 40 в закрытом транспортировочном положении используются уголковые транспортировочные скобы 90. Для этого транспортировочные скобы 90 закрепляются на передней кромке для установки кронштейнов 92, 94 на левой и правой сторонах дверной панели 34 радиатора. Бобышки 80 на верхнем конце воздухозаборника 40 крепятся к задней части транспортировочных скоб 90, 94 крепежными средствами. Это позволяет удерживать воздухозаборник 40 в закрытом положении для транспортировки. Наружная поверхность воздухозаборника 40 в закрытом положении является, по существу, расположенной заподлицо с наружной поверхностью дверной панели 34 радиатора, обеспечивая более узкий (поперечный) профиль транспортного средства в целях погрузки или транспортировки. Это особенно является полезным в условиях, где есть узкая дорога, или железнодорожное полотно, или место, через которое должно перемещаться транспортное средство.
Хотя изобретение иллюстрируется на примере используемого роторного комбайна, настоящее изобретение может быть использовано на других типах комбайнов, включая обычные комбайны с соломокопнителями, имеющими поперечные молотильные барабаны и роторные очистители.
После изучения описания предпочтительного варианта изобретения становится очевидным, что могут быть осуществлены различные модификации без выхода за пределы объема изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения.
1. Рабочее транспортное средство, содержащее:
кузов транспортного средства;
двигатель внутреннего сгорания, установленный в моторном отсеке в кузове транспортного средства; и
воздухозаборник, имеющий впускное отверстие, расположенное вблизи верхней поверхности кузова транспортного средства и обращенное в направлении вверх, причем воздухозаборник выполнен с возможностью поворота между первым, закрытым, транспортировочным положением и вторым, открытым, рабочим положением для направления воздуха в моторный отсек, когда воздухозаборник находится в открытом рабочем положении, при этом воздухозаборник проходит в основном вертикально и образует стенку с наружной стороны транспортного средства как в открытом рабочем положении, так и в закрытом положении.
2. Транспортное средство по п.1, дополнительно включающее в себя барабанный фильтр, расположенный между воздухозаборником и моторным отсеком в кузове транспортного средства.
3. Транспортное средство по п.2, в котором воздухозаборник имеет поперечное сечение, приблизительно равное ширине барабанного фильтра.
4. Транспортное средство по п.2, в котором воздухозаборник имеет в основном L-образный канал потока, проходящий от впускного отверстия к барабанному фильтру и изменяющий в основном вертикальное направление воздуха вниз на в основном горизонтальное направление.
5. Транспортное средство по п.1, в котором воздухозаборник имеет в основном полукруговое впускное отверстие и в основном U-образное поперечное сечение.
6. Узел двигателя внутреннего сгорания, содержащий:
двигатель внутреннего сгорания;
кожух двигателя, по меньшей мере, частично охватывающий двигатель внутреннего сгорания; и
воздухозаборник, имеющий впускное отверстие, расположенное выше кожуха двигателя и обращенное в направлении вверх, при этом нижняя часть воздухозаборника размещена с сообщением по текучей среде с кожухом двигателя, причем воздухозаборник выполнен с возможностью перемещения между открытым рабочим положением и закрытым положением, при этом воздухозаборник проходит в основном вертикально и образует стенку с наружной стороны транспортного средства как в открытом, рабочем, положении, так и в закрытом положении.
7. Узел по п.6, в котором воздухозаборник имеет в основном L-образный канал потока, проходящий от впускного отверстия к кожуху двигателя и изменяющий в основном вертикальное направление воздуха вниз на в основном горизонтальное направление.
8. Способ эксплуатации рабочего транспортного средства, включающего в себя кузов транспортного средства, причем кузов транспортного средства, по меньшей мере, частично охватывает моторный отсек, содержащий двигатель внутреннего сгорания, при котором:
всасывают воздух через воздухозаборник, имеющий впускное отверстие, расположенное вблизи верхней поверхности кузова транспортного средства и обращенное в направлении вверх, при этом нижняя часть воздухозаборника расположена вблизи моторного отсека, причем воздухозаборник выполнен с возможностью перемещения между открытым, рабочим, положением и закрытым, транспортировочным, положением, при этом воздухозаборник проходит в основном вертикально и образует стенку с наружной стороны транспортного средства как в открытом, рабочем, положении, так и в закрытом положении; и направляют поток воздуха из впускного отверстия воздухозаборника к моторному отсеку, когда воздухозаборник находится в открытом, рабочем, положении.
9. Способ по п.8, при котором удаляют загрязнения из воздуха посредством барабанного фильтра, расположенного между воздухозаборником и моторным отсеком.
10. Способ по п.8, при котором воздухозаборник включает в себя наружную стенку, закрывающую барабанный фильтр в горизонтальном направлении, причем воздухозаборник исключает возмущение воздушного потока в условиях эксплуатации при боковом ветре.
11. Способ по п.8, при котором воздухозаборник имеет в основном L-образный канал потока от впускного отверстия к моторному отсеку, причем при всасывании воздуха через воздухозаборник изменяют в основном вертикальное направление воздуха вниз на в основном горизонтальное направление.
12. Способ по п.8, при котором рабочее транспортное средство представляет собой сельскохозяйственный комбайн.
13. Транспортное средство, имеющее двигатель внутреннего сгорания с радиатором и панель радиатора, расположенную вблизи и с наружной стороны радиатора, при этом дверная панель радиатора имеет воздухозаборник, выполненный с возможностью перемещения между закрытым положением при транспортировке транспортного средства и открытым положением при работе транспортного средства посредством поворота воздухозаборника относительно оси около нижнего края воздухозаборника вблизи панели радиатора, при этом воздухозаборник имеет впускное отверстие, расположенное на верхнем краю воздухозаборника, вблизи или выше верхнего края транспортного средства, причем воздухозаборник проходит в основном вертикально и образует стенку с наружной стороны транспортного средства как в открытом, рабочем, положении, так и в закрытом положении.
