RU2037058C1

RU2037058C1 - Device for automatic control of fan operation

Info

Publication number: RU2037058C1
Authority: RU
Inventors: В.Г. Кряжев; Г.М. Козлов; М.Н. Беляков
Original assignee: Автомобильный завод Производственного объединения "ГАЗ"
Priority date: 1992-03-12
Filing date: 1992-03-12
Publication date: 1995-06-09

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: blades of turbine wheel 5 are inclined tangentially in the direction opposite to the direction of rotation of the wheel. Blades of pump wheel 8 is inclined tangentially in the direction of rotation of the wheel. Regulator 3 has by- pass opening 12 for constant supplying of minimum amount of the working fluid to hydraulic clutch 2. EFFECT: enhanced reliability. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям устройств автоматического регулирования работы вентилятора системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания. The invention relates to mechanical engineering, namely to the design of devices for automatically controlling the operation of a fan of a cooling system of internal combustion engines.

Известно устройство автоматического регулирования работы вентилятора, содержащее осевой вентилятор, гидромуфту переменного наполнения, турбинное колесо которой связано с рабочим колесом вентилятора, а насосное с коленчатым валом двигателя и регулятора, подключенного к трубопроводу, подающему рабочую жидкость в гидромуфту. A device for automatically controlling the operation of the fan, containing an axial fan, a fluid coupling of variable filling, the turbine wheel of which is connected with the impeller of the fan, and the pump with the crankshaft of the engine and controller connected to the pipeline supplying the working fluid to the fluid coupling.

Недостатком данного технического решения является то, что постоянно существующие силы трения в опорах гидромуфты создают момент ведения турбинного колеса, который не позволяет полностью остановить связанное с ним рабочее колесо вентилятора. Это приводит к ухудшению топливной экономичности двигателя за счет затрат мощности на привод вентилятора и за счет переохлаждения двигателя. Организация непрерывной смазки опор гидромуфты ее рабочей жидкостью усугубляет этот недостаток, так как она всегда частично заполнена, а следовательно, всегда передает момент от коленчатого вала двигателя вентилятору. The disadvantage of this technical solution is that the constantly existing friction forces in the supports of the fluid coupling create a moment of driving a turbine wheel, which does not allow to completely stop the fan impeller associated with it. This leads to a deterioration in the fuel economy of the engine due to the cost of power on the fan drive and due to engine overcooling. The organization of continuous lubrication of the hydraulic clutch supports with its working fluid exacerbates this drawback, since it is always partially filled, and therefore, always transfers the moment from the crankshaft of the engine to the fan.

Целью изобретения является улучшение топливной экономичности двигателя. The aim of the invention is to improve the fuel economy of the engine.

Это достигается тем, что в устройстве автоматического регулирования работы вентилятора, содержащем вентилятор, гидромуфту переменного наполнения, турбинное колесо которой связано с рабочим колесом вентилятора, а насосное с коленчатым валом двигателя и регулятора, подключенного к трубопроводу, подающему рабочую жидкость в гидромуфту, лопатки турбинного колеса выполнены с тангенциальным наклоном в сторону, противоположную вращению колеса, лопатки насосного с тангенциальным наклоном в сторону вращения колеса, а регулятор имеет байпасное отверстие для постоянной подачи минимального количества рабочей жидкости в гидромуфту. Кроме того, лопатки колес гидромуфты выполнены с дополнительным наклоном к плоскости гидромуфты, причем лопатки насосного колеса в сторону вращения, а лопатки турбинного колеса в сторону противоположную вращения. This is achieved by the fact that in the device for automatically controlling the operation of the fan containing the fan, a fluid coupling of variable filling, the turbine wheel of which is connected with the impeller of the fan, and the pump with the crankshaft of the engine and the regulator connected to the pipeline supplying the working fluid to the hydraulic coupling, the blades of the turbine wheel made with a tangential inclination in the direction opposite to the rotation of the wheel, pump blades with a tangential inclination in the direction of rotation of the wheel, and the controller has a bypass th hole for constant supply of a minimum amount of working fluid to the fluid coupling. In addition, the blades of the fluid coupling wheels are made with an additional inclination to the plane of the fluid coupling, the blades of the pump wheel in the direction of rotation and the blades of the turbine wheel in the direction of rotation.

На фиг.1 показано устройство автоматического регулирования работы вентилятора с продольным сечением вентилятора; на фиг.2 турбинное колесо гидромуфты; на фиг.3 насосное колесо гидромуфты. Figure 1 shows a device for automatically controlling the operation of the fan with a longitudinal section of the fan; figure 2 turbine wheel of the fluid coupling; figure 3 the pump wheel of the fluid coupling.

Устройство состоит из осевого вентилятора 1, гидромуфты 2 переменного заполнения и регулятора 3, подключенного к трубопроводу 4, подающему рабочую жидкость в гидромуфту 2. Турбинное колесо 5 гидромуфты 2 связано с рабочим колесом 6 вентилятора 1 через вал 7 гидромуфты 2. Насосное колесо 8 гидромуфты 2 связано с коленчатым валом двигателя через вал вентилятора 9. Лопатки 10 турбинного колеса 5 выполнены с тангенциальным наклоном в сторону, противоположную вращению колеса. Лопатки 11 насосного колеса 8 выполнены с тангенциальным наклоном в сторону вращения колеса. Регулятор 3 имеет байпасное отверстие 12 для постоянной подачи минимального количества рабочей жидкости в гидромуфту. Лопатки 11 насосного колеса 8 образуют межлопаточные каналы 13, а лопатки 10 турбинного колеса 5 межлопаточные каналы 14. The device consists of an axial fan 1, a fluid coupling 2 of variable filling, and a regulator 3 connected to a pipeline 4 supplying the working fluid to the hydraulic coupling 2. The turbine wheel 5 of the hydraulic coupling 2 is connected to the impeller 6 of the fan 1 through the shaft 7 of the hydraulic coupling 2. The pump wheel 8 of the hydraulic coupling 2 connected with the crankshaft of the engine through the shaft of the fan 9. The blades 10 of the turbine wheel 5 are made with a tangential inclination in the direction opposite to the rotation of the wheel. The blades 11 of the pump wheel 8 are made with a tangential slope in the direction of rotation of the wheel. The controller 3 has a bypass hole 12 for constant supply of a minimum amount of working fluid in the fluid coupling. The blades 11 of the pump wheel 8 form the interscapular channels 13, and the blades 10 of the turbine wheel 5 form the interscapular channels 14.

Для поддержания оптимального температурного режима работы двигателя на регулятор 3 подается управляемый работой вентилятора 1 сигнал, например температура головки цилиндра. В зависимости от величины сигнала регулятор 3 изменяет подачу рабочей жидкости в гидромуфту 2. Она в сою очередь изменяет величину скольжения турбинного колеса 5 относительно насосного 8, связанного с коленчатым валом двигателя. Таким образом меняется число оборотов рабочего колеса 6 вентилятора 1, связанного с турбинным колесом 5. To maintain the optimum temperature of the engine, the controller 3 receives a signal controlled by the operation of fan 1, for example, the temperature of the cylinder head. Depending on the magnitude of the signal, the regulator 3 changes the flow of the working fluid into the fluid coupling 2. It in turn changes the amount of sliding of the turbine wheel 5 relative to the pump 8, connected with the crankshaft of the engine. Thus, the number of revolutions of the impeller 6 of the fan 1 is changed, associated with the turbine wheel 5.

При максимальных подачах рабочей жидкости в гидромуфту 2 ею полностью заполняются межлопаточные каналы 13 насосного колеса 8. Они формируют выходящий из них поток с необходимой дополнительной окружной скоростью в направлении вращения колеса, что делает оптимальным вход рабочей жидкости в межлопаточные каналы 14 турбинного колеса 5. Гидромуфта 2 работает с минимальным скольжением. При отключении рабочего колеса 6 вентилятора 1 регулятор 3 полностью перекрывает трубопровод 4, подающий рабочую жидкость в гидромуфту 2, но она частично заполняется через байпасное отверстие 12. Частично заполненные межлопаточные каналы 13 насосного колеса 8 мало влияют на формирование выходящего из них потока, который не приобретает необходимой дополнительной окружной скорости в направлении вращения колеса. Вход рабочей жидкости в межлопаточные каналы 14 турбинного колеса 5 становится неоптимальным. Кроме того, угол атаки входа по отношению к лопаткам 10 становится отрицательным. Возникающий момент стремится повернуть колесо 5 в сторону, противоположную его вращению, и уравновешивает момент ведения за счет трения в опорах гидромуфты 2. Это приводит к полной остановке турбинного колеса 5 и связанного с ним рабочего колеса 6 вентилятора 1. At the maximum supply of working fluid to the fluid coupling 2, the interscapular channels 13 of the pump wheel 8 are completely filled with it. They form the flow coming out of them with the necessary additional peripheral speed in the direction of rotation of the wheel, which makes it optimal for the working fluid to enter the interscapular channels 14 of the turbine wheel 5. Hydraulic coupling 2 works with minimal slip. When the impeller 6 of fan 1 is turned off, regulator 3 completely closes the pipeline 4 supplying the working fluid to the fluid coupling 2, but it is partially filled through the bypass hole 12. The partially filled interscapular channels 13 of the pump wheel 8 have little effect on the formation of the flow coming out of them, which does not acquire necessary additional peripheral speed in the direction of rotation of the wheel. The input of the working fluid into the interscapular channels 14 of the turbine wheel 5 becomes non-optimal. In addition, the angle of attack of the entrance with respect to the blades 10 becomes negative. The resulting moment tends to rotate the wheel 5 in the direction opposite to its rotation, and balances the moment of driving due to friction in the supports of the fluid coupling 2. This leads to a complete stop of the turbine wheel 5 and the associated impeller 6 of the fan 1.

Таким образом использование предлагаемого устройства позволяет полностью его остановить, осуществить непрерывную смазку опор гидромуфты и устранить переохлаждение двигателя, что в свою очередь улучшает топливную экономичность двигателя. Thus, the use of the proposed device allows you to completely stop it, to continuously lubricate the supports of the hydraulic clutch and eliminate overcooling of the engine, which in turn improves the fuel economy of the engine.

Claims

1. DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF THE FAN OPERATION OF A cooling system for internal combustion engines, comprising a variable-fluid coupling, a turbine impeller of which is connected to a fan impeller, and a pump impeller with a crankshaft of the engine, and a flow regulator connected to the pipeline for supplying the working fluid to the hydraulic coupling characterized in that the turbine wheel blades are installed with a tangential inclination in the direction opposite to the rotation of the wheel, the pump wheel blades Tangential tilt in the wheel rotation direction, and the working fluid supply conduit has a bypass conduit baypasiruyuschy flow regulator.

2. The device according to claim 1, characterized in that the blades of the fluid coupling wheels are installed with an inclination to the plane of the wheels, the blades of the pump wheel in the direction of rotation and the blades of the turbine wheel in the direction opposite to rotation.