RU220494U1 - Heating system for a vehicle's manual transmission - Google Patents
Heating system for a vehicle's manual transmission Download PDFInfo
- Publication number
- RU220494U1 RU220494U1 RU2023105988U RU2023105988U RU220494U1 RU 220494 U1 RU220494 U1 RU 220494U1 RU 2023105988 U RU2023105988 U RU 2023105988U RU 2023105988 U RU2023105988 U RU 2023105988U RU 220494 U1 RU220494 U1 RU 220494U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vehicle
- gearbox
- coolant
- heating
- heat
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Полезная модель относится к машиностроению, в частности к устройству для тепловой подготовки теплового режима механической коробки передач (КП) при эксплуатации транспортного средства в зимний период.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to a device for thermal preparation of the thermal regime of a manual transmission (Gearbox) when operating a vehicle in winter.
Система подогрева механической коробки передач транспортного средства, включающая систему охлаждения двигателя внутреннего сгорания (ДВС) транспортного средства, тепловой аккумулятор фазового перехода, содержащий два змеевика, теплообменник КП, теплоизолированный расширительный бак для теплоносителя, снабженный пробкой с клапанным механизмом, систему теплоизолированных трубопроводов и жидкостные электронасосы. При этом теплоносителем греющего контура является тосол. Нагрев тосола, используемого для прогрева масла в КП транспортного средства, происходит в тепловом аккумуляторе фазового перехода от теплоаккумулирующего материала 8-водного гидроокиси бария, который в свою очередь нагревается охлаждающей жидкостью ДВС через систему теплоизолированных трубопроводов, соединенных с тепловым аккумулятором фазового перехода после пуска ДВС и прогрева его системы охлаждения до рабочей температуры.A heating system for a manual transmission of a vehicle, including a cooling system for an internal combustion engine (ICE) of a vehicle, a phase change heat accumulator containing two coils, a gearbox heat exchanger, a thermally insulated expansion tank for coolant equipped with a plug with a valve mechanism, a system of thermally insulated pipelines and liquid electric pumps . In this case, the coolant of the heating circuit is antifreeze. Heating of the antifreeze used to warm up the oil in the vehicle gearbox occurs in a phase change heat accumulator from the heat-storing material 8-water barium hydroxide, which in turn is heated by the engine coolant through a system of thermally insulated pipelines connected to the phase change heat accumulator after the engine is started and warming up its cooling system to operating temperature.
Полезная модель позволяет снизить время подготовки теплового режима КП при эксплуатации транспортного средства в условиях пониженных температур окружающего воздуха. The useful model makes it possible to reduce the preparation time for the thermal regime of the gearbox when operating a vehicle in conditions of low ambient temperatures.
Description
Полезная модель относится к машиностроению, в частности к устройству для тепловой подготовки и поддержания теплового режима механической коробки передач (КП) при эксплуатации транспортного средства в зимний период.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to a device for thermal preparation and maintenance of the thermal regime of a manual transmission (Gearbox) when operating a vehicle in winter.
Работоспособность транспортного средства в значительной степени определяется стабильностью показателей работы механической КП. При увеличении теплоотдачи КП в окружающую среду нарушается ее тепловой режим работы, что влечет за собой увеличение внутренних потерь энергии и интенсивности изнашивания поверхностей трения зубчатых зацеплений.The performance of a vehicle is largely determined by the stability of the performance of the manual gearbox. With an increase in the heat transfer of the gearbox into the environment, its thermal operating mode is disrupted, which entails an increase in internal energy losses and the wear rate of the friction surfaces of the gears.
Согласно исследованиям [Долгушин, А.А. Изменение теплового режима коробки перемены передач грузовых автомобилей / А.А. Долгушин, А.Ф. Курносов, СП. Шведов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2011. - №2. - С. 14-15.], при температуре окружающего воздуха минус 30°С, температура масла в КП автомобиля КамА3-5320 не превышает значения 8°С даже после 1,5 часов работы. При этом оптимальные значения температуры трансмиссионного масла находятся в пределах 60…90°С. На основании приведенных данных можно сделать вывод, что в некоторых случаях эксплуатации механических КП транспортных средств в зимних условиях необходимы дополнительные источники тепловой энергии, как для увеличения темпа их прогрева, так и для поддержания их теплового режима в процессе движения.According to research [Dolgushin, A.A. Changing the thermal regime of the gearbox of trucks / A.A. Dolgushin, A.F. Kurnosov, SP. Shvedov // Mechanization and electrification of agriculture. - 2011. - No. 2. - P. 14-15.], at an ambient temperature of minus 30°C, the oil temperature in the gearbox of a KamA3-5320 vehicle does not exceed 8°C even after 1.5 hours of operation. In this case, the optimal values of the transmission oil temperature are in the range of 60...90°C. Based on the data presented, we can conclude that in some cases of operation of manual gearboxes of vehicles in winter conditions, additional sources of thermal energy are needed, both to increase the rate of their warming up and to maintain their thermal regime during movement.
Известно устройство для подогрева картера КП теплом отработавших газов (патент на ПМ №74605 опубликован 10.07.2008 Бюл. №19). Данное устройство позволяет вторично использовать тепло двигателя транспортного средства на подогрев картера КП. В качестве недостатков данного устройства можно отметить высокую степень пожароопасности, низкий коэффициент полезного действия (КПД), необходимость демонтажа теплообменников картеров редукторов трансмиссии при эксплуатации автомобиля в летний период вследствие ухудшения теплоотдачи в окружающую среду стенками картеров.A device for heating the gearbox crankcase with the heat of exhaust gases is known (patent for PM No. 74605 published on July 10, 2008 Bulletin No. 19). This device allows you to reuse the heat of the vehicle engine to heat the gearbox housing. The disadvantages of this device include a high degree of fire hazard, a low coefficient of efficiency (efficiency), and the need to dismantle the heat exchangers of the transmission gearbox housings when operating the vehicle in the summer due to the deterioration of heat transfer to the environment by the crankcase walls.
Известно устройство для подогрева масла ведущих мостов грузового автомобиля (патент №212146 МПК F01M 5/02, F28D 15/00, опубликовано 08.07.2022, Бюл. №19), которое состоит из жидкостного дизельного подогревателя, стальной трубки подвода отработанных газов к разветвителю, подвижной трубки (гофры) подвода отработанных газов к среднему мосту, подвижной трубки (гофры) подвода отработанных газов к заднему мосту, пневмоуправляемой заслонки, воздушных радиаторов. К недостаткам данного устройства подогрева масла ведущих мостов, можно отнести то, что необходим дополнительный жидкостный дизельный подогреватель и то, что на стенках картера моста и радиатора возможно образование конденсата.A device for heating the oil of the drive axles of a truck is known (patent No. 212146 MPK F01M 5/02, F28D 15/00, published 07/08/2022, Bulletin No. 19), which consists of a liquid diesel heater, a steel tube for supplying exhaust gases to a splitter, a movable tube (corrugations) for supplying exhaust gases to the middle axle, a movable tube (corrugations) for supplying exhaust gases to the rear axle, a pneumatically controlled damper, air radiators. The disadvantages of this device for heating the oil of drive axles include the fact that an additional liquid diesel heater is required and that condensation may form on the walls of the axle crankcase and radiator.
Известна система автоматического поддержания оптимальных температур рабочих жидкостей и масел в агрегатах и узлах самоходных машин (патент на изобретение №2500899 опубликован 10.12.2013, Бюл. №34). Система обеспечивает подогрев агрегатов и узлов самоходных машин, однако не лишена недостатков. Основным недостатком является сложность подачи масла для его нагрева непосредственно в теплообменнике в силу его начальной высокой вязкости, а также низкая эффективность при наличии большого числа контуров теплопередачи. С точки зрения минимизации затрат энергии на работу системы автоматического поддержания оптимальных температур рабочих жидкостей и масел в агрегатах и узлах самоходных машин более эффективным будет подвод непосредственно жидкости утилизационного контура к агрегатам и системам.A system for automatically maintaining optimal temperatures of working fluids and oils in units and components of self-propelled machines is known (patent for invention No. 2500899 published on December 10, 2013, Bulletin No. 34). The system provides heating for units and components of self-propelled vehicles, but is not without drawbacks. The main disadvantage is the difficulty of supplying oil to heat it directly in the heat exchanger due to its initial high viscosity, as well as low efficiency in the presence of a large number of heat transfer circuits. From the point of view of minimizing energy costs for the operation of the system for automatically maintaining optimal temperatures of working fluids and oils in the units and components of self-propelled machines, it would be more effective to supply the recovery circuit fluid directly to the units and systems.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному патенту является система подогрева агрегатов механической трансмиссии транспортного средства (патент №2595205 МПК F01M 5/02, F28D 7/10, опубликовано 20.08.2016, Бюл. №23), включающая теплоизолированный глушитель-рекуператор для нагрева жидкости системы, выполненный в виде теплообменника типа «труба в трубе», на внутренней трубе которого имеются отверстия для прохождения отработавших газов с внешней стороны вовнутрь трубы, для теплообмена между отработавшими газами и жидкостью системы в глушителе-рекуператоре установлены трубки теплопередачи, жестко и герметично закрепленные между собой торцевыми фланцами при помощи сварного соединения таким образом, что образованные полости между фланцами обеих сторон глушителя-рекуператора соединяют между собой внутренние полости трубок теплопередачи, теплообменники КП и ведущих мостов, соединенных параллельно и служащих для передачи теплоты от системы к редукторам трансмиссии, причем теплообменник КП установлен на внутренней стороне стенки КП, и его форма аналогична форме стенки, а теплообменники ведущих мостов установлены на наружной части картеров главных передач и выполнены аналогично их форме, жидкостный насос для циркуляции жидкости и обмена теплоты между глушителем-рекуператором и теплообменниками системы, теплоизолированный расширительный бак для жидкости, снабженный пробкой с клапанным механизмом, датчик температуры жидкости в системе, соединенный с электронным блоком управления ЭБУ для контроля за тепловым режимом системы подогрева и управления ее электронными элементами, систему теплоизолированных жидкостных магистралей, коробку переключения отработавших газов для подачи отработавших газов в рекуператор или в стандартный глушитель, электромагнит для управления коробкой переключения отработавших газов.The closest in technical essence to the claimed patent is the heating system for mechanical transmission units of a vehicle (patent No. 2595205 MPK F01M 5/02, F28D 7/10, published 08/20/2016, Bulletin No. 23), including a thermally insulated muffler-recuperator for heating the fluid system, made in the form of a “pipe-in-pipe” heat exchanger, on the inner pipe of which there are holes for the passage of exhaust gases from the outside into the inside of the pipe; for heat exchange between the exhaust gases and the system liquid, heat transfer tubes are installed in the muffler-recuperator, rigidly and hermetically fixed between end flanges using a welded joint in such a way that the cavities formed between the flanges of both sides of the muffler-recuperator connect the internal cavities of the heat transfer tubes, heat exchangers of the gearbox and drive axles, connected in parallel and serving to transfer heat from the system to the transmission gearboxes, with the gearbox heat exchanger installed on the inside of the gearbox wall, and its shape is similar to the shape of the wall, and the heat exchangers of the drive axles are installed on the outside of the main gear housings and are made similar to their shape, a liquid pump for fluid circulation and heat exchange between the muffler-recuperator and the system heat exchangers, a thermally insulated expansion tank for liquid, equipped with a plug with a valve mechanism, a liquid temperature sensor in the system connected to an electronic control unit (ECU) to monitor the thermal conditions of the heating system and control its electronic elements, a system of thermally insulated liquid lines, an exhaust gas switch box for supplying exhaust gases to the recuperator or in a standard muffler, an electromagnet for controlling the exhaust gas switching box.
Недостатком рассматриваемой системы подогрева агрегатов механической трансмиссии транспортного средства является то, что в трубках теплообменника образуется конденсат, после остановки и остывания системы, а при следующем запуске двигателя при взаимодействии отработавших газов с конденсатом образуется агрессивная среда, приводящая к коррозии трубок, что в дальнейшем может привести к протечке используемой жидкости в качестве теплоносителя.The disadvantage of the heating system of the vehicle's mechanical transmission units under consideration is that condensate forms in the heat exchanger tubes after stopping and cooling the system, and the next time the engine is started, when the exhaust gases interact with the condensate, an aggressive environment is formed, leading to corrosion of the tubes, which can subsequently lead to to leakage of the liquid used as a coolant.
Техническая задача - снижение времени подготовки теплового режима КП транспортного средства в условиях пониженных температур окружающего воздуха.The technical task is to reduce the preparation time for the thermal regime of a vehicle gearbox under conditions of low ambient temperatures.
Для достижения технической задачи предлагается система подогрева механической коробки передач транспортного средства, включающая теплообменник КП, теплоизолированный расширительный бак для теплоносителя, снабженный пробкой с клапанным механизмом, систему теплоизолированных трубопроводов и жидкостные электронасосы, а также включающая в себя систему охлаждения двигателя внутреннего сгорания (ДВС) транспортного средства, тепловой аккумулятор фазового перехода, содержащий два змеевика, при этом теплоносителем греющего контура является тосол.To achieve the technical task, a heating system for a manual transmission of a vehicle is proposed, including a gearbox heat exchanger, a heat-insulated expansion tank for coolant, equipped with a plug with a valve mechanism, a system of heat-insulated pipelines and liquid electric pumps, and also includes a cooling system for the internal combustion engine (ICE) of a vehicle. means, a phase transition heat accumulator containing two coils, while the coolant of the heating circuit is antifreeze.
На фиг. представлена система подогрева механической коробки передач транспортного средства.In fig. The heating system for a vehicle's manual transmission is presented.
Представленная на фиг. система подогрева механической коробки передач транспортного средства, включающая теплообменник 1 коробки передач, теплоизолированный расширительный бак 2 для теплоносителя, снабженный пробкой с клапанным механизмом, систему теплоизолированных трубопроводов 3, жидкостные электронасосы 4 и 5, систему охлаждения 6 ДВС транспортного средства и тепловой аккумулятор фазового перехода 7, содержащий змеевики 8 и 9, нагрев теплоносителя, подающегося в теплообменник 1 КП, для прогрева масла в КП транспортного средства происходит в тепловом аккумуляторе фазового перехода 7 от теплоаккумулирующего материала 8-водной гидроокиси бария, при этом теплоносителем греющего контура является тосол.Shown in FIG. a heating system for a manual transmission of a vehicle, including a gearbox heat exchanger 1, a thermally insulated
Система подогрева механической коробки передач транспортного средства работает следующим образом: во время предпусковой подготовки агрегатов транспортного средства в зимний период водитель запускает и прогревает ДВС до рабочей температуры. После прогрева ДВС включается жидкостный электронасос 4 и нагретая охлаждающая жидкость из системы охлаждения 6 ДВС через систему теплоизолированных трубопроводов 3, начинает циркулировать через змеевик 8 теплового аккумулятора фазового перехода 7, нагревая теплоаккумулирующий материал 8-водную гидроокись бария до температуры плавления, который плавится и в расплавленном состоянии продолжает нагреваться. При включении жидкостного электронасоса 5 тосол, нагреваясь в змеевике 9 теплового аккумулятора фазового перехода 7, через систему теплоизолированных трубопроводов 3 начинает циркулировать через теплообменник 1 КП, тем самым разогревая масло в КП транспортного средства до температуры, необходимой для начала его движения.The heating system for a vehicle's manual transmission works as follows: during pre-start preparation of vehicle components in winter, the driver starts and warms up the internal combustion engine to operating temperature. After warming up the internal combustion engine, the liquid electric pump 4 is turned on and the heated coolant from the
Предлагаемая система позволяет снизить время подготовки теплового режима КП в первые минуты работы транспортного средства в условиях пониженных температур окружающего воздуха.The proposed system makes it possible to reduce the preparation time for the thermal regime of the gearbox in the first minutes of vehicle operation in conditions of low ambient temperatures.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU220494U1 true RU220494U1 (en) | 2023-09-18 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU65190U1 (en) * | 2007-04-09 | 2007-07-27 | ФГОУ ВПО "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" | PHASE TRANSITION HEAT BATTERY |
RU119086U1 (en) * | 2012-01-19 | 2012-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет | MECHANICAL TRANSMISSION HEATING SYSTEM AND VEHICLE SUSPENSION |
CN107013310A (en) * | 2015-12-08 | 2017-08-04 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Heat management system for automotive system |
US9771853B2 (en) * | 2010-03-02 | 2017-09-26 | GM Global Technology Operations LLC | Waste heat accumulator/distributor system |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU65190U1 (en) * | 2007-04-09 | 2007-07-27 | ФГОУ ВПО "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" | PHASE TRANSITION HEAT BATTERY |
US9771853B2 (en) * | 2010-03-02 | 2017-09-26 | GM Global Technology Operations LLC | Waste heat accumulator/distributor system |
RU119086U1 (en) * | 2012-01-19 | 2012-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет | MECHANICAL TRANSMISSION HEATING SYSTEM AND VEHICLE SUSPENSION |
CN107013310A (en) * | 2015-12-08 | 2017-08-04 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Heat management system for automotive system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2120053C1 (en) | Power fluid heating system | |
CN100567712C (en) | Exhaust heat recovery apparatus | |
JP6152430B2 (en) | Thermal insulation system for lubrication of rotating and swinging parts of drive units | |
JP5656970B2 (en) | Method and apparatus for lubricating a rotating or vibrating component | |
RU2007109422A (en) | VEHICLE OR STATIONARY POWER PLANT WITH INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SUPPLY AS A DRIVE SOURCE | |
Ap et al. | New concept of engine cooling system (Newcool) | |
RU220494U1 (en) | Heating system for a vehicle's manual transmission | |
RU2811884C1 (en) | Heating system for vehicle's manual transmission | |
RU2500899C1 (en) | System of automatic maintenance of optimal temperatures of working fluids and oils in aggregates and units of self-propelled machines | |
RU130058U1 (en) | VEHICLE HEAT MODE SYSTEM FOR MECHANICAL VEHICLE TRANSMISSION | |
RU2258153C1 (en) | Prestarting heating system of internal combustion engine and hydraulic drive of road-building machines | |
RU2488015C1 (en) | System to maintain optimum heat conditions of ice | |
RU2186228C2 (en) | Device to provide economical operation of heat machine | |
RU2577916C1 (en) | System of heating and keeping of optimal temperatures of working liquids and oils in plants of self-propelled machines | |
RU191729U1 (en) | DEVICE FOR PRE-STARTING HEATING OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2006100432A (en) | CAR REFRIGERATOR | |
RU127823U1 (en) | LIQUID COOLING SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND HEATING OF THE VEHICLE | |
RU2700803C2 (en) | System for additional preparation of engine start (embodiments) and method of heating engine oil and diesel fuel (embodiments) | |
RU78733U1 (en) | LIQUID COOLING SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND HEATING OF THE VEHICLE OF THE VEHICLE (OPTIONS) | |
RU119086U1 (en) | MECHANICAL TRANSMISSION HEATING SYSTEM AND VEHICLE SUSPENSION | |
RU188499U1 (en) | THERMAL ACCUMULATOR FOR REDUCERS, TRANSMISSION UNITS FOR CARS, TRACTORS, SPECIALIZED EQUIPMENT | |
RU2465162C1 (en) | Device for application of lubricant on rails | |
RU96068U1 (en) | DEVICE FOR HEAT PREPARATION OF THE CAR | |
RU2117168C1 (en) | Device for normalizing engine operation | |
RU65190U1 (en) | PHASE TRANSITION HEAT BATTERY |