RU2752325C1 - Thermosensitive mechanical clutch for fan drive of internal combustion engine - Google Patents
Thermosensitive mechanical clutch for fan drive of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2752325C1 RU2752325C1 RU2021102694A RU2021102694A RU2752325C1 RU 2752325 C1 RU2752325 C1 RU 2752325C1 RU 2021102694 A RU2021102694 A RU 2021102694A RU 2021102694 A RU2021102694 A RU 2021102694A RU 2752325 C1 RU2752325 C1 RU 2752325C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- internal combustion
- clamp
- cover
- combustion engine
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D43/00—Automatic clutches
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах охлаждения автомобильных и тракторных двигателей внутреннего сгорания.The invention relates to mechanical engineering and can be used in cooling systems for automobile and tractor internal combustion engines.
Известно [1], что количество теплоты, отводимой системой охлаждения двигателя внутреннего сгорания, составляет от 16 до 33,8% теплоты, подведенной при сгорании топлива, и зависит от тактности, размерности и назначения двигателя. Повышение температуры в системе охлаждения приводит к уменьшению теплоотвода в охлаждающую жидкость. Если за 100% принять количество теплоты, передаваемой жидкости при 60, то повышение температуры жидкости на каждые 10°С снижает количество теплоты, передаваемой этой жидкости, приблизительно на 4-5%. Поэтому при работе двигателя необходимо обеспечивать эффективную работу привода вентилятора.It is known [1] that the amount of heat removed by the cooling system of an internal combustion engine is from 16 to 33.8% of the heat supplied during fuel combustion, and depends on the cycle, dimension and purpose of the engine. An increase in temperature in the cooling system leads to a decrease in heat transfer to the coolant. If the amount of heat transferred to the liquid at 60 is taken as 100%, then an increase in the temperature of the liquid for every 10 ° C reduces the amount of heat transferred to this liquid by approximately 4-5%. Therefore, when the engine is running, it is necessary to ensure efficient operation of the fan drive.
Известно также [2], что привод вентилятора системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания может быть электрическим (электромуфта), механическим (бесступенчатая муфта) или гидравлическим (гидромуфта). На двигателях внутреннего сгорания с воздушным охлаждением преимущественно используется гидравлический привод, а с жидкостным - механический.It is also known [2] that the fan drive of the cooling system of an internal combustion engine can be electric (electromagnet), mechanical (stepless clutch) or hydraulic (fluid coupling). On air-cooled internal combustion engines, a hydraulic drive is predominantly used, and a mechanical drive with a liquid one.
Известна конструкция вязкостного трения привода вентилятора двигателя [3], содержащая корпус с рабочей и резервной лопастями и с размещенной между ними перегородкой, ведущий диск, перепускной клапан, толкатель, связанный с термочувствительным приводом, и вал привода. При этом муфта снабжена элементом для крепления свободного конца вала привода в системе охлаждения, а термочувствительный элемент установлен в выполненном в валу привода осевом отверстии и выполнен с поверхностью для размещения в рабочей среде системы охлаждения двигателя.Known design of viscous friction of the motor fan drive [3], containing a housing with a working and backup blades and a partition placed between them, a drive disk, a bypass valve, a pusher associated with a temperature-sensitive drive, and a drive shaft. In this case, the coupling is equipped with an element for fastening the free end of the drive shaft in the cooling system, and the temperature-sensitive element is installed in an axial hole made in the drive shaft and is made with a surface for placement in the working environment of the engine cooling system.
Недостатком данного технического решения является сложность конструкции муфты.The disadvantage of this technical solution is the complexity of the design of the coupling.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является термочувствительная муфта привода вентилятора двигателя внутреннего сгорания [4], содержащая термочувствительный элемент, крышку, корпус, установленный на ведущем валу на подшипнике. Она дополнительно снабжена поджимом, опорной втулкой и закрепленном на ней упорным подшипником, термочувствительный элемент выполнен в виде тонкостенной камеры, заполненной незамерзающей жидкостью, и расположен между крышкой и поджимом, взаимодействующим с упорным подшипником. При этом опорная втулка закреплена на ведущем валу и контактирует с подшипником на ведущем валу, выполненным радиально-упорным.The closest technical solution adopted for the prototype is a thermosensitive clutch for driving an internal combustion engine fan [4], containing a thermosensitive element, a cover, a housing mounted on a drive shaft on a bearing. It is additionally equipped with a clamp, a support sleeve and a thrust bearing fixed on it, the temperature-sensitive element is made in the form of a thin-walled chamber filled with an anti-freeze liquid, and is located between the cover and the clamp interacting with the thrust bearing. In this case, the support sleeve is fixed on the drive shaft and contacts the bearing on the drive shaft, which is radial-thrust.
Недостатком этого технического решения также является сложность конструкции.The disadvantage of this technical solution is also the complexity of the design.
Целью изобретения является упрощение конструкции муфты привода вентилятора системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания.The aim of the invention is to simplify the design of the fan drive clutch of the cooling system of an internal combustion engine.
Поставленная цель достигается в термочувствительной механической муфте привода вентилятора двигателя внутреннего сгорания, содержащей термочувствительный элемент, крышку, корпус, установленный на ведущем валу на подшипнике, поджим, опорную втулку и закрепленный на ней упорный подшипник, при этом опорная втулка закреплена на ведущем валу и контактирует с подшипником на ведущем валу, выполненным радиально-упорным, а термочувствительный элемент расположен между крышкой и поджимом, взаимодействующим с упорным подшипником.This goal is achieved in a temperature-sensitive mechanical clutch for an internal combustion engine fan drive, containing a temperature-sensitive element, a cover, a housing mounted on a drive shaft on a bearing, a clamp, a support sleeve and a thrust bearing fixed to it, while the support sleeve is fixed on the drive shaft and contacts with bearing on the drive shaft, made angular-thrust, and the temperature-sensitive element is located between the cover and the clamp, interacting with the thrust bearing.
Новым в термочувствительной механической муфте является выполнение термочувствительного элемента из материала, обладающего точкой Кюри, при этом термочувствительный элемент установлен соосно на внутренней стороне крышки, а поджим выполнен в виде упругой диафрагмы и на его внутренней стороне закреплен дисковый постоянный магнит.New in the thermosensitive mechanical clutch is the implementation of the thermosensitive element from a material having a Curie point, while the thermosensitive element is installed coaxially on the inner side of the cover, and the clamp is made in the form of an elastic diaphragm and a disk permanent magnet is fixed on its inner side.
На фиг. представлена предлагаемая термочувствительная механическая муфта привода вентилятора двигателя внутреннего сгорания. Муфта содержит разъемный корпус 1, крышку 2, поджим 3, термочувствительный элемент 4, опорную втулку 5, упорный подшипник 6 и радиально-упорный подшипник 7. Выполненный в виде упругой диафрагмы поджим 3 взаимодействует с упорным подшипником 6, закрепленном на опорной втулке 5, в свою очередь закрепленной на ведущем валу 8 винтом 9.FIG. the proposed thermosensitive mechanical clutch for the fan drive of an internal combustion engine is presented. The clutch contains a
Корпус 1 установлен на радиально-упорном подшипнике 7 и соединен с валом 8 посадкой с натягом. Шпильки 10 служат для крепления вентилятора (на фиг. не показан) на корпусе 1.The
Зазоры между крышкой 2, поджимом 3 и осевые зазоры в подшипниках 6, 7 выдерживаются при сборке муфты подбором прокладок 11, что определяется заданным незначительным крутящим моментом между корпусом 1 и валом 8 при нормальных температурных условиях.The clearances between the
Выполненный из материала, обладающего точкой Кюри, термочувствительный элемент 4 установлен соосно муфте на внутренней стороне крышки 2, а на внутренней стороне поджима 3 закреплен дисковый постоянный магнит 12 с пружиной 13.Made of a material with a Curie point, the temperature-
Работает термочувствительная механическая муфта привода вентилятора двигателя внутреннего сгорания следующим образом.The temperature-sensitive mechanical clutch of the fan drive of the internal combustion engine works as follows.
При низкой температуре окружающей среды термочувствительный элемент 4 имеет свойства ферромагнетика, поэтому притягивает дисковый постоянный магнит 12 вместе с поджимом 3, сжимая при этом пружину 13. За счет некоторого проскальзывания корпус 1 с крышкой 2 муфты будут вращаться относительно ведущего вала с небольшой частотой.At low ambient temperatures, the
При повышении температуры двигателя при его запуске крышка 2 с термочувствительным элементом 4 нагреваются. После превышения точки Кюри материал термочувствительного элемента 4 приобретает свойства парамагнетика, не реагирующего на воздействие магнитного поля дискового постоянного магнита 12. Вследствие этого пружина 13 разжимается, перемещая поджим 3 вправо и обеспечивает передачу осевого усилия через упорный подшипник 6 и опорную втулку 5 на радиально-упорный подшипник 7. За счет этого происходит увеличение крутящего момента между корпусом 1 и валом 8, вследствие чего частота вращения закрепленного на корпусе 1 вентилятора приближается к частоте вращения ведущего вала 8, что интенсифицирует охлаждение двигателя.When the engine temperature rises when the engine is started, the
При снижении температуры муфты при работе двигателя на частичных режимах или в холодное время года температура термочувствительного элемента 4 оказывается ниже точки Кюри, и его материал вновь приобретает свойства ферромагнетика, магнитное поле дискового постоянного магнита 12 притягивает к себе термочувствительный элемент 4, сжимает пружину 13 и перемещает поджим 3 влево. Это уменьшает осевое усилие через упорный подшипник 7 и снижает величину крутящего момента между корпусом 1 и ведущим валом 8. Далее цикл повторяется.When the temperature of the clutch when the engine is operating in partial modes or in the cold season, the temperature of the temperature-
В настоящее время изучены свойства множества ферромагнетиков на основе бинарных и многокомпонентных сплавов, сплавов с неферромагнитными соединениями, а также соединениями металлов актиноидов. Эти ферромагнетики имеют широкий диапазон точек Кюри, на который необходимо ориентироваться при выборе материала термочувствительного элемента 4 муфты.At present, the properties of many ferromagnets based on binary and multicomponent alloys, alloys with non-ferromagnetic compounds, as well as metal compounds of actinides have been studied. These ferromagnets have a wide range of Curie points, which must be guided by when choosing the material of the
Таким образом, использование предлагаемого технического решения способствует упрощению конструкции муфты для привода вентилятора системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания.Thus, the use of the proposed technical solution helps to simplify the design of the clutch for driving the fan of the cooling system of the internal combustion engine.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫBIBLIOGRAPHY
1. Дизели. Справочник: под общ. ред. В.А. Ваншейдт, Н.Н. Иванченко, Л.К. Коллеров. Л.: Машиностроение, 1977. - 480 с.1. Diesels. Directory: under the general. ed. V.A. Vansheidt, N.N. Ivanchenko, L.K. Kollerov. L .: Mashinostroenie, 1977 .-- 480 p.
2. Поспелов, Д.Р. Двигатели внутреннего сгорания с воздушным охлаждением / Д.Р. Поспелов. - М.: Машиностроение, 1971. - 536 с.2. Pospelov, D.R. Air-cooled internal combustion engines / D.R. Pospelov. - M .: Mashinostroenie, 1971. - 536 p.
3. Авторское свидетельство 1732059 СССР, МПК F16D 35/00, F16D 43/25 заявлено 26.12.1989 (№4774720/27), опубликовано 07.05.1992, бюл. №17.3. USSR author's certificate 1732059, IPC F16D 35/00, F16D 43/25 declared on 12/26/1989 (No. 4774720/27), published on 05/07/1992, bull. No. 17.
4. Патент 2229043 Российской Федерации, МПК F16D 43/25, заявка: 2002109138/112002109138/11, 08.04.2002, опубликовано 20.05.2004.4. Patent 2229043 of the Russian Federation, IPC F16D 43/25, application: 2002109138/112002109138/11, 08.04.2002, published 20.05.2004.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021102694A RU2752325C1 (en) | 2021-02-04 | 2021-02-04 | Thermosensitive mechanical clutch for fan drive of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021102694A RU2752325C1 (en) | 2021-02-04 | 2021-02-04 | Thermosensitive mechanical clutch for fan drive of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2752325C1 true RU2752325C1 (en) | 2021-07-26 |
Family
ID=76989579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021102694A RU2752325C1 (en) | 2021-02-04 | 2021-02-04 | Thermosensitive mechanical clutch for fan drive of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2752325C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4060158A (en) * | 1976-01-28 | 1977-11-29 | Usui International Industry, Ltd. | Cooling fan control mechanism |
RU2229043C2 (en) * | 2002-04-08 | 2004-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ульяновский механический завод" | Internal combustion engine fan drive temperature-sensitive clutch |
RU2597432C1 (en) * | 2015-03-03 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный аграрный университет (ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ) | Device for rotational motion transmission |
CN107255122B (en) * | 2017-08-15 | 2019-01-29 | 雪龙集团股份有限公司 | A kind of electric-controlled silicon oil clutch |
-
2021
- 2021-02-04 RU RU2021102694A patent/RU2752325C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4060158A (en) * | 1976-01-28 | 1977-11-29 | Usui International Industry, Ltd. | Cooling fan control mechanism |
RU2229043C2 (en) * | 2002-04-08 | 2004-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ульяновский механический завод" | Internal combustion engine fan drive temperature-sensitive clutch |
RU2597432C1 (en) * | 2015-03-03 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный аграрный университет (ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ) | Device for rotational motion transmission |
CN107255122B (en) * | 2017-08-15 | 2019-01-29 | 雪龙集团股份有限公司 | A kind of electric-controlled silicon oil clutch |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6007303A (en) | Controllable coolant pump for motor vehicles | |
US3893555A (en) | Rotary fans | |
CN101233338A (en) | Coolant pump for internal combustion engine | |
JPS597844B2 (en) | Fluid friction clutch especially for cooling fans of internal combustion engines | |
US9206861B2 (en) | Integrated switchable shaft bearing | |
EP2778479B1 (en) | Supercharger | |
RU2752325C1 (en) | Thermosensitive mechanical clutch for fan drive of internal combustion engine | |
US3120219A (en) | Fan drive arrangement | |
US3730151A (en) | Temperature-responsive clutch | |
GB2391048A (en) | An engine coolant pump having a clutch in a pumping chamber | |
US2725185A (en) | Vacuum controlled drive for fans | |
RU2752323C1 (en) | Thermosensitive mechanical clutch for fan drive of cooling system of internal combustion engine | |
US3587537A (en) | Temperature modulated variable speed drive | |
CN107956572B (en) | Silicone oil fan clutch control device and control method thereof | |
RU2229043C2 (en) | Internal combustion engine fan drive temperature-sensitive clutch | |
US2963135A (en) | Spring loaded drive | |
RU2509221C1 (en) | Device for fan start-up | |
US2802459A (en) | Fan drive with a fluid and mechanical coupling | |
JP6096308B2 (en) | Water pump | |
KR960011154A (en) | Electronic Clutch Water Pump | |
RU96195U1 (en) | LIQUID CLUTCH FOR DRIVE SHAFT | |
JP2000034923A (en) | Cooling device for engine | |
GB1021104A (en) | Reciprocating internal combustion engine | |
US10487837B2 (en) | Multi-stage impeller assembly for pump | |
KR101610138B1 (en) | Water pump having multi stage typed control structure |