Приводной агрегат с двигателем и замедлителем - RU2138655C1

Чертежи

Описание

Изобретение касается приводного агрегата с двигателем и замедлителем. Такой приводной агрегат известен из заявки Германии 3713580.

В известном агрегате замедлитель используется для рециркуляции внутри контура хладоносителя транспортной охлаждающей установки как в нормальном тяговом режиме, так и в режиме длительного торможения ("замедлитель водяных насосов"). При этом управление замедлителем производится за счет соответствующего расположения клапана таким образом, что при необходимости он способен выполнять и работу торможения. В режиме "насоса" потребление мощности должно быть по возможности незначительным, в режиме же "тормоза" оно должно быть по возможности большим. Следовательно, технические требования весьма противоречивы. И это приводит к тому, что работа в режиме "насоса" недостаточно эффективна, поскольку в этом случае слишком большое потребление мощности.

В случае разделения этих обоих режимов посредством конструктивного решения, при котором помимо замедлителя предусматривается наличие отдельного насоса, замедлитель и насос могут быть выполнены таким образом, что указанные функции осуществляются оптимально. Однако такая система для своего размещения требует большого пространства. В этом и недостаток, так как в автомобиле пространство на соответствующем участке как раз ограничено.

Для полноты изложения необходимо также упомянуть и другие материалы.

Известный из патента США 3720372 замедлитель объединен с приводным двигателем, постоянно связан с коленчатым валом и непрерывно омывается хладоносителем охлаждающего устройства. При этом ротор замедлителя используется в качестве циркуляционного насоса, заменяя собой специальный насос для подачи хладоносителя. Назначение такого устройства состоит в том, чтобы посредством замедлителя обеспечить нагрев хладоносителя и обогревать внутри пассажирский салон. Для этой цели используется установленное на замедлителе управляющее устройство, распределяющее хладоноситель в зависимости от температуры внутри байпасной магистрали и направляющее его в охладитель.

Из патента Германии 3301560 известен также замедлитель, связанный через переключаемую муфту с коленчатым валом приводного двигателя и с ведущими колесами автомобиля. Однако целью применения замедлителя здесь не является восприятие и преобразование большой кинетической энергии торможения автомобиля в тепловую. Замедлитель используется исключительно в качестве нагревательного устройства, при этом мощность нагрева необходимо задавать с учетом мощности привода. Хладоноситель двигателя является одновременно и рабочей жидкостью замедлителя.

Известный из выложенного описания акцептированной заявки Германии 1946167 (описание изобретения по патенту США 3650358) замедлитель непосредственно связан с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания, хладоноситель которого также используется в качестве рабочей жидкости замедлителя. Преимуществом такого режима работы является непосредственное выделение образующегося тепла в хладоноситель, подаваемый в охладитель, и отсутствие необходимости в теплообменнике между обеими жидкостями.

В основу изобретения была положена задача создать приводной агрегат согласно ограничительной части таким образом, чтобы потребное пространство для агрегатов для выполнения функция "насоса" и "тормоза" по возможности было малым и чтобы одновременно эти обе функции осуществлялись оптимально.

Данная задача решена за счет признаков, изложенных в отличительной части п.1 формулы изобретения.

Следовательно, предложено решение, предусматривающее использование замедлителя и ротора насоса. Оба они расположены соосно друг к другу, за счет чего соосно располагаются между собой вал лопастного колеса замедлителя и вал ротора насоса. За счет этого достигаются относительная компактность конструкции, а также раздельное выполнение функций "насосный режим" и "торможение", в результате чего обеспечивается оптимальное выполнение обеих этих функций. Замедлитель может оптимально использоваться для выполнения функций торможения, а ротор насоса - оптимально для насосного режима.

Более подробно изобретение поясняется с помощью чертежей.

На фиг. 1 в общем виде показано расположение замедлителя в положении перед редуктором согласно изобретению. Приводной агрегат 1 содержит в себе двигатель 2, редуктор, подробно не показанный здесь, и гидродинамический замедлитель 4. Последний находится в постоянной кинематической связи с двигателем 2, в частности с коленчатым валом. Согласно изображению, с замедлителем через контрпривод 5 постоянно обеспечивается связь при вращении. Замедлитель 4 и двигатель 2 подключены к общему контуру 6 хладоносителя. Хладоноситель 7 контура 6 служит одновременно рабочей средой замедлителя 4. Последний рассчитан на постоянное полное заполнение рабочей средой. Ввиду расположения замедлителя 4 в направлении силового потока перед контрприводом, замедлитель остается постоянно связанным при любых режимах с двигателем, вследствие чего он может использоваться и в качестве насоса для циркуляции хладоносителя 7 и в нем отсутствует снижение мощности и тепла при вентиляции в режиме холостого хода. В контуре хладоносителя предусмотрено наличие охладителя 8 с вентилятором 3. Привод вентилятора 3 может осуществляться от двигателя 2 или от замедлителя 4. При этом выходное отверстие 10 охладителя 8 связано с входным отверстием 11 для жидкости в замедлителе 4 посредством магистрали 9, а выходное отверстие 13 для жидкости в замедлителе 4 связано с входным отверстием 14 для жидкости, проходящей через двигатель 2, магистралью 12. В магистрали 12 имеется клапан 15, обеспечивающий возможность плавно изменять сечение этой магистрали в 7-0,5 раза по отношению к магистрали 9. В тяговом режиме, т.е. в нерабочем состоянии замедлителя, последний используется в качестве циркуляционного насоса для хладоносителя 7 контура 6. Сечение магистрали 9 в этом случае предпочтительно равно сечению магистрали 12, т.е. клапан 15 в режиме отсутствия торможения имеет большое свободное пропускное сечение, при котором подаваемый хладоноситель 7 перемещается в контуре 6 приводного агрегата 1 при наличии слабого противодавления.

На фиг. 2, также в схематическом изображении, показан замедлитель 4 в его окружении, преимущественно с относящимися к нему магистралями. Далее показаны в отдельности лопастное колесо 4.1 ротора и лопастное колесо 4.2 статора. Магистраль 10 хладоносителя подведена от охладителя 5. Показан также первый двухходовой клапан 11, обеспечивающий возможность реверса. При необходимости только перекачки хладоносителя последний поступает по магистрали 10.1 к комбинированному роторно-насосному лопастному колесу 4.1, где он перетекает по насосному каналу 10.2. В заключение по магистрали 10.3 он поступает в двигатель 6.

При необходимости обеспечить только торможение хладоноситель поступает в магистраль 12.1 и оттуда по каналу 12.2 лопастного колеса 4.2 статора - в рабочий объем замедлителя 4.

Поток хладоносителя при чистом насосном режиме проходит, следовательно, лишь через насосную часть ротора, в режиме же торможения - только через замедлитель.

Вариант исполнения согласно фиг.3 представляет собой особо интересное решение. Здесь в режиме торможения поток движется сначала через насосный канал. После этого поток рабочей среды может совершать обратное движение благодаря еще одному двух/двухходовому клапану 13 и поступать в замедлитель. Это обеспечивает то преимущество, что при отсутствии наружного давления, т. е. при наложении наружного давления, насосная часть комбинированного роторно-насосного лопастного колеса используется для придания более высокого давления рабочей среде, в результате чего достигается более выраженный эффект торможения.

На фиг. 4 представлен вариант исполнения изобретения, в котором комбинированное роторно-насосное лопастное колесо состоит практически из одной стенки. При этом на фиг. 4.1 показано комбинированное лопастное колесо ротора, на фиг. 4.2 - насосная часть комбинированного лопастного колеса.

На фиг. 5.1 и 5.2 показан дополнительный вариант исполнения комбинированного лопастного колеса. При этом на фиг. 5.1 изображена насосная часть.

На фиг. 6.1 и 6.2 изображен еще один вариант исполнения.

Реферат

Изобретение относится к приводным агрегатам с двигателем и замедлителем. Согласно изобретению для перемещения хладоносителя используется ротор насоса, расположенный соосно с лопастным колесом ротора замедлителя. Изобретение обеспечивает улучшения массогабаритных характеристик приводного агрегата. 6 з.п.ф-лы, 6 ил.

Формула