RU2156701C1 - Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания и отопления салона автомобиля - Google Patents

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания и отопления салона автомобиля Download PDF

Info

Publication number
RU2156701C1
RU2156701C1 RU99101445A RU99101445A RU2156701C1 RU 2156701 C1 RU2156701 C1 RU 2156701C1 RU 99101445 A RU99101445 A RU 99101445A RU 99101445 A RU99101445 A RU 99101445A RU 2156701 C1 RU2156701 C1 RU 2156701C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
valve
radiator
heating
circuit
Prior art date
Application number
RU99101445A
Other languages
English (en)
Other versions
RU99101445A (ru
Inventor
А.С. Терехов
В.В. Харин
М.А. Камнев
Original Assignee
Курганский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Курганский государственный университет filed Critical Курганский государственный университет
Priority to RU99101445A priority Critical patent/RU2156701C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2156701C1 publication Critical patent/RU2156701C1/ru
Publication of RU99101445A publication Critical patent/RU99101445A/ru

Links

Images

Landscapes

  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к устройствам, которые обеспечивают оптимальное тепловое состояние двигателя внутреннего сгорания и тепловой комфорт в салоне автомобиля. Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания и отопления салона автомобиля содержит рубашку охлаждения, клапан-термостат, радиатор двигателя, жидкостный насос, радиатор отопителя салона с электровентилятором. В системе охлаждения двигателя установлен клапан прогрева двигателя. Клапан перегрева установлен на входе радиатора двигателя. Отопление имеет два автоматически управляемых гидравлических переключателя потока жидкости. Аккумулятор тепла включен последовательно радиатору отопителя, а на выходе аккумулятора расположен насос с электроприводом. Технический результат заключается в повышении эффективности работы системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания и отопления салона автомобиля за счет применения многоконтурного гидравлического тракта и встроенного аккумулятора тепла, управляемых двумя автоматическими гидравлическими переключателями. 4 ил.

Description

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к устройствам, которые обеспечивают оптимальное тепловое состояние двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и тепловой комфорт в салоне автомобиля (автобуса).
Известно транспортное средство, у которого отопление содержит магистральный контур с трубопроводами охлаждающей жидкости ДВС, отопители салона, теплоизолированный ресивер, термостат (авторское свидетельство N 1463525, В 60 H 1/02).
Это отопление малоэффективно из-за небольшой величины тепловой энергии, которая может быть получена от нагретого сжатого воздуха в ресивере.
Известно устройство для обогрева кабины и ДВС (авторское свидетельство N 1444176, В 60 H 1/18). Устройство содержит теплообменник, установленный на выхлопной трубе. Теплообменник имеет краны на входе и на выходе, которые соединяют его или с отопителем, содержащим насос с электроприводом и электровентилятором, или с системой охлаждения ДВС. Но такое устройство способно обогревать кабину и ДВС только при работающем двигателе и не может аккумулировать тепло, что снижает эффективность работы отопления.
Известна система охлаждения двигателя внутреннего сгорания и связанное с ней гидравлическим трактом отопление салона автомобиля (Анохин В.А. Отечественные автомобили. М.: Машиностроение, 1968 г., с. 129-156, 737-774). Система состоит из рубашки охлаждения, клапана-термостата, радиатора двигателя, жидкостного насоса, радиатора отопителя салона с электровентилятором. Такая классическая система не может аккумулировать тепло двигателя, обеспечивать теплом салон автомобиля при неработающем двигателе и поддерживать качественный оптимальный температурный режим работающего двигателя внутреннего сгорания, что в целом существенно снижает эффект.
Задачей изобретения является повышение эффективности работы системы охлаждения ДВС и отопления салона автомобиля за счет применения многоконтурного гидравлического тракта и встроенного аккумулятора тепла, управляемых двумя автоматическими гидравлическими переключателями.
Система охлаждения ДВС и отопления салона автомобиля содержит рубашку охлаждения, клапан-термостат, радиатор двигателя, жидкостный насос, радиатор отопления салона с электровентилятором. В системе установлен клапан прогрева двигателя, включенный параллельно клапану- термостату, клапан перегрева, установленный на входе радиатора двигателя, а гидравлический тракт отопления имеет два гидравлических переключателя потоков жидкости, имеющих возможность автоматического включения в него зависимого контура нагрева воздуха в салоне автомобиля, контура аккумулятора тепла, контура автономного нагрева воздуха и контура прогрева двигателя, и управляемых автоматическим устройством, аккумулятор тепла, включенный последовательно радиатору отопителя, запасающий избыток тепла ДВС, осуществляющий отопление салона автомобиля при неработающем двигателе и его прогрев перед запуском в холодное время. На выходе аккумулятора расположен насос с электроприводом, обеспечивающий работу автономного контура нагрева воздуха и контура прогрева двигателя.
На фиг. 1 представлена система охлаждения ДВС и отопления салона автомобиля (автобуса). На фиг. 2, 3 и 4 - положения гидравлических переключателей потоков жидкости.
Система охлаждения и отопления салона автомобиля содержит рубашку охлаждения 1, клапан-термостат 2, жидкостный насос 3(H1), радиатор отопителя 4, электровентилятор 5, гидравлические переключатели 6 и 7, аккумулятор тепла 8 с теплоизоляцией 9 стенок, насос 10 (H2), клапан перегрева 11, радиатор двигателя 12, клапан прогрева 13. Система охлаждения и отопления состоит из нескольких контуров.
Контур прогрева ДВС, который установлен в подкапотном пространстве А (фиг. 1), содержит рубашку охлаждения 1, клапан-термостат 2 и жидкостный насос 3 (H1) (фиг. 1).
Контур зависимого (от работы ДВС) нагрева воздуха в салоне Б (фиг. 1) состоит из рубашки 1, клапана-термостата 2, радиатора 4 отопителя салона Б с электровентилятором 5, а также гидравлических переключателей 6 и 7 и насоса 3 (фиг.1).
Контур аккумулятора тепла содержит рубашку 1, клапан-термостат 2, радиатор 4 отопителя, переключатель 6, аккумулятор тепла 8 с теплоизоляцией 9 стенок, насос 10 (H2) с электроприводом, переключатель 7 и насос 3 (фиг. 1).
Контур перегрева ДВС состоит из рубашки охлаждения 1, клапана-термостата 2, клапана перегрева 11, радиатора двигателя 12 и насоса 3 (фиг. 1).
Контур прогрева двигателя перед пуском его в холодный период содержит рубашку охлаждения 1, клапан прогрева 13, радиатор отопителя 4, гидравлический переключатель 6, аккумулятор тепла 8, насос 10, гидравлический переключатель 7 и неработающий в этом режиме насос 3 (фиг. 1).
Контур автономного нагрева воздуха в салоне Б состоит из радиатора отопителя 4, гидравлического переключателя 6, аккумулятора 8, насоса 10, гидравлического переключателя 7 (фиг. 1).
Система охлаждения ДВС и отопления салона автомобиля работает следующим образом. После запуска двигателя работает контур прогрева. Жидкость под действием насоса 3 циркулирует через точки a, b, c (фиг. 1). При этом клапан-термостат 2 отсекает поток жидкости к узлу d. Клапан прогрева 13 закрыт.
При нагреве жидкости toжд ≥ 65-75oC клапан-термостат 2 открывается и пропускает жидкость к узлу d, одновременно закрывая путь в контур прогрева. Жидкость циркулирует в контуре зависимого нагрева воздуха через точки a, d, e, f, g, h, m, n, b, c (фиг. 1), а положение гидравлических переключателей 6 и 7 соответствует фиг. 2. Включение и выключение электровентилятора 5 радиатора отопителя 4 осуществляется автоматическим регулятором по алгоритму. Если температура жидкости toжд = toж > 70oC, а температура воздуха toв, в салоне Б меньше 17o - вентилятор включен. Если toж < 70o или toв > 20oC - выключен.
Избыточное тепло запасается аккумулятором тепла, который представлен емкостью 8 с высококачественной теплоизоляцией 9 (фиг. 1). В гидравлический тракт отопления аккумулятор 8 включается автоматически посредством переключателя 6 при следующих условиях: toв > 17o и toак < toж. При этом жидкость циркулирует по контуру аккумулятора тепла - a, d, e, f, g, h, q, l, m, n, b, c. Холодная жидкость в аккумуляторе 8 постепенно замещается жидкостью с более высокой температурой. Рабочее колесо электрического насоса 10 не оказывает сопротивления потоку жидкости (например, оно связано с электродвигателем муфтой свободного хода). Гидравлические переключатели 6 и 7 находятся в положении, представленном на фиг. 1 и фиг. 3. Если температура жидкости toак в аккумуляторе 8 в какой-то момент станет превышать toж (например, уменьшится тепловыделение ДВС из-за уменьшения нагрузки) или toв < 15, то аккумулятор 8 из гидравлического тракта системы отопления выключается. При этом гидравлические переключатели 6 и 7 переходят в состояние, представленное на фиг. 2. Таким образом, при работающем двигателе в аккумуляторе 8 постепенно увеличивается количество тепла за счет повышения toак. Большие нагрузки на ДВС приводят к интенсивному тепловыделению, что обеспечивает требуемую температуру toв в салоне и значительное повышение температуры жидкости в системе охлаждения ДВС и отоплении. Так как аккумулятор 8 в этот момент включен в гидравлический тракт, то его температура toак, а также количество запасенной в нем тепловой энергии приближаются к максимальному значению. Дальнейший рост температуры жидкости ведет к перегреву ДВС. При условии toжд = toак = toж ≥ 95-98oC автоматический регулятор открывает клапан перегрева 11, и жидкость начинает циркулировать по двум контурам: контуру перегрева - a, d, o, p, b, c и контуру зависимого нагрева воздуха - a, d, e, f, g, h, m, n, b, c (фиг. 1). В момент срабатывания клапана перегрева 11 гидравлический переключатель 6 устанавливается в положение, соответствующее фиг. 2, что выключает из гидравлического тракта аккумулятор 8 и предотвращает снижение toак. При снижении температуры toжд до 75-80oC клапан перегрева закрывается, а жидкость циркулирует по одному контуру - контуру зависимого нагрева воздуха в салоне.
В период длительных стоянок автомобиля с неработающим двигателем необходимая температура toв в салоне поддерживается за счет запасенного тепла в аккумуляторе 8. Жидкость циркулирует в контуре автономного нагрева воздуха z, f, g, h, q, l, m под действием электрического насоса 10. При этом гидравлические переключатели 6 и 7 находятся в положении, указанном на фиг. 4.
Успешному запуску двигателя в условиях низких температур способствует прогрев ДВС теплом аккумулятора 8. Гидравлические переключатели 6 и 7 устанавливаются в положение, представленное на фиг. 1 и 3. В момент включения насоса 10 открывается клапан прогрева 13. Горячая жидкость из аккумулятора 8 циркулирует по контуру прогрева двигателя l, m, n, b, c, a, e, f, g, h, q. После пуска двигателя клапан 13 закрывается, жидкость циркулирует по контуру a, b, c, а тепло аккумулятора расходуется на нагрев воздуха в салоне за счет циркуляции жидкости в контуре автономного нагрева (переключатели 6 и 7 должны быть в положении, как на фиг. 4).
Таким образом, за счет тепла аккумулятора производится быстрый и надежный пуск ДВС, быстрый прогрев воздуха в салоне. Дальнейшая работа двигателя возобновляет запас тепловой энергии аккумулятора.

Claims (1)

  1. Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания и отопления салона автомобиля, содержащая рубашку охлаждения, клапан-термостат, радиатор двигателя, жидкостной насос, радиатор отопителя салона с электровентилятором, отличающаяся тем, что в системе охлаждения установлен клапан прогрева двигателя, включенный параллельно клапану-термостату, клапан перегрева, установленный на входе радиатора двигателя, а гидравлический тракт отопления имеет два гидравлических переключателя потоков жидкости, имеющих возможность автоматического включения в него зависимого контура нагрева воздуха в салоне автомобиля, контура аккумулятора тепла, контура автономного нагрева воздуха и контура прогрева двигателя и управляемых автоматическим устройством, аккумулятор тепла, запасающий избыток тепла двигателя и включенный последовательно радиатору отопителя, на входе аккумулятора расположен насос с электроприводом, обеспечивающий работу автономного контура нагрева воздуха и контура прогрева двигателя.
RU99101445A 1999-01-27 1999-01-27 Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания и отопления салона автомобиля RU2156701C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99101445A RU2156701C1 (ru) 1999-01-27 1999-01-27 Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания и отопления салона автомобиля

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99101445A RU2156701C1 (ru) 1999-01-27 1999-01-27 Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания и отопления салона автомобиля

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2156701C1 true RU2156701C1 (ru) 2000-09-27
RU99101445A RU99101445A (ru) 2000-10-10

Family

ID=20215079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99101445A RU2156701C1 (ru) 1999-01-27 1999-01-27 Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания и отопления салона автомобиля

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2156701C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472642C1 (ru) * 2011-08-01 2013-01-20 Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Современный технический институт" Система отопления, вентиляции и кондиционирования салона автомобиля
RU2682210C2 (ru) * 2014-06-17 2019-03-15 Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк Способ и устройство управления тепловым аккумулятором в автомобильном транспортном средстве

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АНОХИН В.А. Отечественные автомобили. - М.: Машиностроение, 1968, с. 129 - 156, с. 737 - 774. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472642C1 (ru) * 2011-08-01 2013-01-20 Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Современный технический институт" Система отопления, вентиляции и кондиционирования салона автомобиля
RU2682210C2 (ru) * 2014-06-17 2019-03-15 Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк Способ и устройство управления тепловым аккумулятором в автомобильном транспортном средстве

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3623183B1 (en) A system for thermal management of the components of a hybrid vehicle
US6032869A (en) Heating apparatus for vehicle
US20090183697A1 (en) Exhaust heat recovery system
KR102474341B1 (ko) 차량용 히트 펌프 시스템
JP4911126B2 (ja) 内燃機関の暖機制御システム
JP2008038827A (ja) エンジン即暖システムの制御方法
JP2001280135A (ja) ハイブリッド車両のための熱管理方法
US20190210425A1 (en) Coolant circulation loop for vehicle
CN108349348B (zh) 空调系统
JP7415683B2 (ja) 車載温調システム
JP2010065543A (ja) 車両用冷却システム
KR20200136043A (ko) 하이브리드 자동차용 열 관리 시스템
CN113370739A (zh) 车载温度调节系统
JPH0840049A (ja) 車両用空気調和装置
JP2010168926A (ja) 車両の制御装置
US4905893A (en) Reserve automobile heating system
US7063138B2 (en) Automotive HVAC system and method of operating same utilizing trapped coolant
RU2156701C1 (ru) Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания и отопления салона автомобиля
RU2144869C1 (ru) Система энергопитания транспортного средства - электромобиля
JP5801593B2 (ja) 車両用蓄熱式加温装置
EP1426601A1 (en) Method and apparatus for conserving heat
JPH04218424A (ja) 車両用空気調和装置
JP2006299850A (ja) 車両用内燃機関の廃熱利用システム
JP4034010B2 (ja) 車両用蓄熱システム
JP2021090316A (ja) 電気自動車用の熱管理システム