RU175715U1

RU175715U1 - Tank cooling system

Info

Publication number: RU175715U1
Application number: RU2016142465U
Authority: RU
Inventors: Денис Викторович Шабалин
Original assignee: Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority date: 2016-10-28
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2017-12-15

Abstract

Полезная модель относится к области транспортного двигателестроения, а именно к системам охлаждения. Реализация устройства позволит автоматически поддерживать рациональный температурный режим системы охлаждения и обеспечит облегчение условий деятельности механика-водителя.Сущность полезной модели. Система охлаждения танка содержит: радиатор системы охлаждения 1, электронный блок управления 2, дизель с рубашками охлаждения цилиндров 3, датчик температуры охлаждающей жидкости 4, редуктор привода вентилятора 5, магнитореологическую муфту 6, вентилятор 7.Система охлаждения танка позволяет автоматически поддерживать рациональный температурный режим силовой установки и обеспечивает облегчение условий деятельности механика-водителя путем замены фрикциона вентилятора магнитореологической муфтой, кинематически соединенной с муфтой выключения вентилятора, управляемой электронным блоком управления.The utility model relates to the field of transport engine manufacturing, and in particular to cooling systems. The implementation of the device will automatically maintain a rational temperature regime of the cooling system and will facilitate the working environment of the driver. The essence of the utility model. The tank cooling system contains: a radiator of the cooling system 1, an electronic control unit 2, a diesel engine with cooling jackets for cylinders 3, a temperature sensor for the coolant 4, a reducer for the drive of the fan 5, a magnetorheological clutch 6, fan 7. The cooling system of the tank allows you to automatically maintain a rational temperature regime of power installation and provides facilitation of the working conditions of the driver by replacing the fan clutch with a magnetorheological clutch kinematically connected to the clutch for prison fan, controlled by an electronic control unit.

Description

Полезная модель относится к области транспортного двигателестроения, а именно к системам охлаждения. Реализация устройства позволит автоматически поддерживать рациональный температурный режим системы охлаждения и обеспечит облегчение условий деятельности механика-водителя.The utility model relates to the field of transport engine manufacturing, and in particular to cooling systems. The implementation of the device will automatically maintain a rational temperature regime of the cooling system and will facilitate the working environment of the driver.

Известны вентиляторные системы жидкостного охлаждения силовых установок. При этом в танке, привод осуществляющий передачу крутящего момента на вентилятор обеспечивающий охлаждение рабочей жидкости в охладителях прокачкой воздуха через решетки радиаторов, выполнен механически с устройствами, разгружающими детали от динамических нагрузок (ременной привод, шестеренный привод с торсионными валиками и фрикционными, гидравлическими или упругими муфтами). При этом механический привод приходится выполнять с различным передаточным отношением для обеспечения заданного расхода воздуха при изменении температуры окружающей среды. Мощность, потребляемая вентилятором, при различной температуре окружающей среды составляет 3…15% номинальной мощности двигателя. При низких температурах окружающей среды привод получается переразмеренным, что приводит к переохлаждению силовой установки. Для его регулирования, экипажу танка необходимо поднимать крышку силового отделения. Контроль текущих параметров охлаждающей жидкости осуществляется путем считывания показаний приборов механиком-водителем, при этом в танке эти приборы находятся вне поля зрения механика-водителя. При движении на высоких скоростях, преодолении препятствий и заграждений на поле боя механик-водитель не может отвлекать внимание от внешней обстановки, что может привести к перегреву двигателя и выходу его из строя.Known fan systems for liquid cooling power plants. At the same time, in the tank, the drive that transmits torque to the fan, which provides cooling of the working fluid in the coolers by pumping air through the radiator grilles, is made mechanically with devices that unload the parts from dynamic loads (belt drive, gear drive with torsion rollers and friction, hydraulic or elastic couplings ) In this case, the mechanical drive has to be performed with a different gear ratio to ensure a given air flow when the ambient temperature changes. The power consumed by the fan at different ambient temperatures is 3 ... 15% of the rated motor power. At low ambient temperatures, the drive is oversized, which leads to overcooling of the power plant. For its regulation, the tank crew must raise the cover of the power compartment. Monitoring of the current parameters of the coolant is carried out by reading the instrument readings by the driver, while in the tank these devices are out of sight of the driver. When driving at high speeds, overcoming obstacles and obstacles on the battlefield, the driver cannot distract attention from the external environment, which can lead to overheating of the engine and its failure.

Так же известна система охлаждения танка (Москалев B.C., Алешечкин Н.Д. Система охлаждения танка // B.C. Москалев, Н.Д. Алешечкин: Патент на изобретение RU 2199017 F01P 7/04, F01P 5/04. Опубл. 20.02.2003.).The tank cooling system is also known (Moskalev BC, Aleshechkin N.D. Tank cooling system // BC Moskalev, ND Aleshechkin: Patent for invention RU 2199017 F01P 7/04, F01P 5/04. Publish. 02.20.2003. )

Недостатком этой конструкции является сложность устройства, отсутствие возможности выключения вентилятора, когда в его работе нет необходимости (прогрев двигателя на режиме холостого хода при отрицательных температурах окружающей среды). Постоянная работа вентилятора ведет к снижению топливной экономичности силовой установки обусловленной непроизводительными затратам мощности на его привод и нарушением рационального теплового состояния двигателя. Так же следует обратить внимание на наличие общего масляного контура привода вентилятора и гидрообъемной передачи. Это может привести к тому, что при нарушении герметичности трубопроводов выйдут из строя обе системы. Из этого следует вывод о возможном негативном влиянии такой конструкции на надежность и боевую готовность машины.The disadvantage of this design is the complexity of the device, the lack of the ability to turn off the fan when it is not necessary (heating the engine at idle at low ambient temperatures). The constant operation of the fan leads to a decrease in the fuel efficiency of the power plant due to overhead costs of power on its drive and the violation of the rational thermal state of the engine. You should also pay attention to the presence of a common oil circuit of the fan drive and hydrostatic transmission. This can lead to the fact that in case of violation of the tightness of the pipelines both systems will fail. This leads to the conclusion about the possible negative impact of such a design on the reliability and combat readiness of the machine.

Из изученных аналогов в качестве прототипа принята система охлаждения танка Т-72 (Объект 172М. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Книга вторая. М., Воениздат, 1975, 584 с.), содержащая рубашки охлаждения цилиндров двигателя, радиаторы, вентилятор, повышающий редуктор, редуктор привода вентилятора, фрикцион вентилятора и датчик температуры.Of the analogues studied, the T-72 tank cooling system (Object 172M. Technical description and operating instructions. The second book. M., Military Publishing House, 1975, 584 pp.), Containing engine cylinder cooling shirts, radiators, a fan, is adopted as a prototype. gearbox, fan drive gearbox, fan clutch and temperature sensor.

Полезная модель решает задачу автоматического поддержания рационального температурного режима системы охлаждения, и облегчение условий деятельности механика-водителя.The utility model solves the problem of automatically maintaining a rational temperature regime of the cooling system, and facilitating the working conditions of the driver.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в место фрикциона вентилятора установлена магнитореологическая муфта управляемая электронным блоком управления кинематически соединенная с редуктором привода вентилятора.The solution to this problem is achieved by the fact that a magnetorheological clutch controlled by an electronic control unit is kinematically connected to the fan drive gearbox in place of the fan friction clutch.

Анализ предлагаемого решения и известных позволяет сделать вывод о его соответствии условиям патентоспособности полезной модели.An analysis of the proposed solution and the known ones allows us to conclude that it meets the patentability conditions of the utility model.

Предложение поясняется чертежом, где изображена принципиальная схема системы охлаждения танка.The proposal is illustrated in the drawing, which shows a schematic diagram of the tank cooling system.

Предлагаемая система охлаждения танка содержит: радиатор системы охлаждения 1, электронный блок управления 2, дизель с рубашками охлаждения цилиндров 3, датчик температуры охлаждающей жидкости 4, редуктор привода вентилятора 5, магнитореологическую муфту 6, вентилятор 7.The proposed tank cooling system includes: a radiator of the cooling system 1, an electronic control unit 2, a diesel engine with cooling jackets for cylinders 3, a temperature sensor for the coolant 4, a gearbox for driving a fan 5, a magnetorheological clutch 6, fan 7.

Предлагаемая система охлаждения танка работает следующим образом. Температура охлаждающей жидкости измеряется при помощи датчика 4, сигнал от которого поступает на электронный блок управления 2, где обрабатывается и далее отправляется на магнитореологическую муфту 6.The proposed tank cooling system operates as follows. The temperature of the coolant is measured using a sensor 4, the signal from which is fed to the electronic control unit 2, where it is processed and then sent to the magnetorheological clutch 6.

При прогреве двигателя или при длительной работе танка на месте, особенно в условиях экстремально низких температур окружающей среды, когда значения температуры охлаждающей жидкости в рубашках охлаждения дизеля 3 находятся ниже минимально допустимых (для танковых двигателей типа В-2, минимально допустимая температура охлаждающей жидкости составляет 65°С), магнитореологическая муфта 6 находится в режиме скольжения (отсутствие магнитного поля приводит к тому, что вязкость магнитной жидкости заполняющей рабочую полость муфты минимальна), крутящий момент с вала редуктора привода вентилятора 5 на вентилятор 7 не передается, что обеспечивает ускоренный прогрев двигателя. Когда температура охлаждающей жидкости дизеля превысит минимально допустимые значения, с электронного блока управления 2 поступает сигнал на магнитореологическую муфту 6 создавая в ней требуемое магнитное поле, вязкость магнитореологической жидкости в корпусе муфты повышается обеспечивая передачу требуемого крутящего момента на вентилятор 7. Частота вращения вентилятора 7 и соответственно расход прокачиваемого через радиатор охлаждения 1 воздуха регулируется за счет изменения магнитного поля и следовательно вязкости магнитореологической жидкости в корпусе муфты 6.When the engine warms up or during long-term operation of the tank in place, especially in conditions of extremely low ambient temperatures, when the temperature of the coolant in the cooling jackets of diesel 3 is below the minimum allowable (for tank engines of type V-2, the minimum allowable coolant temperature is 65 ° C), the magnetorheological coupling 6 is in sliding mode (the absence of a magnetic field leads to the fact that the viscosity of the magnetic fluid filling the working cavity of the coupling is minimal), torque is not transmitted from the shaft of the gearbox of the fan drive 5 to fan 7, which ensures accelerated heating of the engine. When the temperature of the coolant of the diesel engine exceeds the minimum permissible values, a signal is sent from the electronic control unit 2 to the magnetorheological clutch 6 creating the required magnetic field in it, the viscosity of the magnetorheological fluid in the clutch casing rises providing the required torque to the fan 7. The rotational speed of the fan 7 and, respectively the flow rate of air pumped through the cooling radiator 1 is regulated by changing the magnetic field and hence the viscosity of the magnetorheologist cal fluid in the clutch housing 6.

По сравнению с прототипом предлагаемая система охлаждения танка позволяет автоматически поддерживать рациональный температурный режим системы охлаждения и обеспечивает облегчение условий деятельности механика-водителя.Compared with the prototype, the proposed tank cooling system allows you to automatically maintain a rational temperature regime of the cooling system and provides easier conditions for the driver.

Claims

A tank cooling system comprising: a diesel engine with cylinder cooling jackets, a radiator of a cooling system, a fan, a fan drive gearbox, a coolant temperature sensor, characterized in that a magnetorheological coupling is installed, controlled by an electronic control unit, kinematically connected to the fan drive gearbox.