устройство обогрева автомобильных амортизаторов

Формула изобретения

1. Устройство обогрева автомобильных амортизаторов, включающее установленные на корпусе амортизатора электронагревательные элементы, связанные с блоком управления, управляющим подключением указанных электронагревательных элементов в цепь питания и их отключением, отличающееся тем, что электронагревательные элементы установлены на корпусе амортизатора с помощью крепежных хомутов, жестко установленных на корпусе амортизатора и выполненных из двух звеньев, взаимодействующих между собой посредством соединения типа «зацеп-отверстие», при этом одно из звеньев включает выполненные заодно с ним установочные элементы (ушки), предназначенные для крепления в них электронагревательных элементов, а для регулировки диаметра проема хомута отверстия в указанном соединении выполнены в виде нескольких рядов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок управления включает электромагнитное реле, контакты которого включены в цепь питания электронагревательных элементов, при этом обмотка указанного электромагнитного реле включена в коллекторную цепь транзистора, к переходу база - эмиттер которого подключена параллельная RC-цепь с регулируемой постоянной времени, включающая зарядный конденсатор, связанный через коммутирующее устройство (пусковую кнопку) с одним из входных выводов блока для подключения к источнику питания, и переменный (подстроечный) резистор, регулирующий длительность работы электронагревательных элементов в зависимости от температуры окружающей среды.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что блок управления расположен внутри корпуса, на передней панели которого установлены пусковая кнопка блока управления и переключатель режимов, выполненный в виде связанной с подвижным контактом переменного резистора RC-цепи подвижной ручки и шкалы с нанесенными значениями температур окружающей среды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к гидравлическим амортизаторам автомобилей, и касается устройств обогрева амортизаторов в условиях низких температур окружающей среды.

Известен арктический амортизатор подвески транспортного средства, содержащий корпус, шток, неподвижно установленный в нем поршень с дросселирующей системой, а также гидравлическую полость, заполненную рабочей жидкостью и поделенную поршнем на верхнюю и нижнюю части, в нижней части гидравлической полости установлен буфер сжатия с размещенным в нем компенсатором (патент РФ №2263825, F16F 9/44). На корпусе амортизатора закреплен кожух, снабженный термоизолирующим чехлом, при этом полость между корпусом и кожухом соединена через электромагнитный клапан с системой охлаждения тягового двигателя транспортного средства. Подогрев амортизатора осуществляется одновременно с прогревом тягового двигателя, за счет того что рабочая жидкость системы охлаждения двигателя под давлением подается через электромагнитный клапан в полость между корпусом и кожухом. Указанная жидкость подогревает амортизатор и подается обратно в двигатель. При данной организации подогрева амортизатора поддержание регламентированного значения температуры амортизирующей жидкости обеспечивается за счет наличия в конструкции амортизатора переключателя, связанного с указанным электромагнитным клапаном, сигнальной лампой и датчиком температуры рабочей жидкости, установленным во внутренней полости амортизатора. Указанный переключатель обеспечивает периодическое открытие или закрытие электромагнитного клапана и соответственно подогрев или прекращение подогрева амортизирующей жидкости.

Известен также аналогичный описанному выше арктический амортизатор, содержащий корпус, шток, неподвижно установленный в нем поршень с дросселирующей системой, а также гидравлическую полость, заполненную рабочей жидкостью и поделенную поршнем на верхнюю и нижнюю части, в нижней части гидравлической полости установлен буфер сжатия с размещенным в нем компенсатором (патент РФ №2256832, F16F 9/44, прототип). В отличие от описанного выше аналога, в данном устройстве система подогрева амортизатора выполнена независимой от системы охлаждения тягового двигателя транспортного средства. Для обеспечения подогрева внутренней полости гидравлического амортизатора при работе при низких температурах в данном техническом решении корпус амортизатора обернут нагревательным элементом пленочного типа, защищенным от теплообмена с окружающей средой надетым на него кожухом из теплоизолирующего материала. Для поддержания регламентированного значения температуры амортизирующей жидкости устройство-прототип также содержит блок управления (по прототипу, переключатель), связанный с указанным нагревательным элементом, сигнальной лампой и датчиком температуры рабочей жидкости, установленным во внутренней полости амортизатора.

К недостаткам известных технических решений по организации систем подогрева амортизаторов следует отнести их конструктивную сложность.

Задачей изобретения является расширение арсенала технических средств, предназначенных для обогрева автомобильных амортизаторов, простых и удобных для использования в условиях низких температур.

Техническим результатом изобретения является создание устройства для обогрева автомобильных амортизаторов, позволяющего оперативно, независимо от конструкции самого амортизатора, подогревать рабочую жидкость во внутренней полости амортизатора, обеспечивая его штатную работу в условиях низких температур. При этом конструктивное решение устройства согласно изобретению позволяет его дополнительную (сервисную) установку на разные типы автомобилей уже в ходе их эксплуатации.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве обогрева автомобильных амортизаторов, включающем установленные на корпусе амортизатора электронагревательные элементы, связанные с блоком управления, управляющим подключением указанных электронагревательных элементов в цепь питания и их отключением, согласно изобретению электронагревательные элементы установлены на корпусе амортизаторов с помощью крепежных хомутов, жестко установленных на корпусе амортизатора и выполненных из двух звеньев, взаимодействующих между собой посредством соединения типа «зацеп-отверстие», при этом одно из звеньев включает выполненные заодно с ним установочные элементы (ушки), предназначенные для крепления в них электронагревательных элементов, а для регулировки диаметра проема хомута отверстия в указанном соединении выполнены в виде нескольких рядов.

Поставленная задача решается также тем, что блок управления включает электромагнитное реле, контакты которого включены в цепь питания электронагревательных элементов, при этом обмотка указанного электромагнитного реле включена в коллекторную цепь транзистора, к переходу база-эмиттер которого подключена параллельная RC-цепь с регулируемой постоянной времени, включающая зарядный конденсатор, связанный через коммутирующее устройство (пусковую кнопку) с одним из входных выводов блока для подключения к источнику питания, и переменный (подстроечный) резистор, регулирующий длительность работы электронагревательных приборов в зависимости от температуры окружающей среды.

При этом блок управления расположен внутри корпуса, на передней панели которого установлены пусковая кнопка блока управления и переключатель режимов, включающий связанную с подвижным контактом переменного резистора параллельной RC-цепи подвижную ручку и шкалу с нанесенными на ней значениями температур окружающей среды.

На фиг.1 показан нагревательный элемент с крепежным хомутом согласно изобретению, общий вид; на фиг 2 - крепежный хомут на фиг.1, продольный разрез; на фиг.3 показана структурная электрическая схема блока управления 7; на фиг.4 - то же, общий вид.

Устройство обогрева автомобильных амортизаторов содержит крепежный хомут 1, который путем обжима крепится на корпусе амортизатора (не показан). Дугообразный трубчатый электронагревательный элемент 2 жестко вставлен в установочные элементы (ушки) 3, выполненные по поверхности одного из звеньев крепежного хомута 1 заодно с ним. Крепежный хомут 1 состоит из двух звеньев, которые взаимодействуют между собой посредством соединения 4 типа «зацеп-отверстие», включающего несколько рядов отверстий 5 для соответствующей подгонки проема хомута 1 по диаметру амортизатора (фиг.2). Крепежный хомут 1 затягивается при установке на амортизаторе с помощью крепежных элементов 6 (болт и гайка).

Нагревательные элементы 2 подключаются к питающему напряжению с помощью блока управления 7 (фиг.3). Блок управления 7 содержит электромагнитное реле 8, рабочие контакты которого включены в цепь 9 питания электронагревательных элементов 2, а управляющая обмотка - в коллекторную цепь силового транзистора 10. К входу транзистора 9 подключена (управляющая) параллельная RC-цепь, включающая зарядный конденсатор 11, связанный через коммутирующее устройство (пусковую кнопку) 12 с источником питающего напряжения (не показан), и переменный резистор 13. Входными выводами 14, 15 блок управления 7 подсоединяется к источнику питания.

В цепи питания электронагревательных элементов 2 включены предохранители 16, а на выходе блока управления 7, в цепи питания электронагревателей 2, - переменный резистор 17.

Жестко укрепленные на хомутах 1 электронагревательные элементы 2 устанавливают на всех амортизаторах автомобиля и соединяют параллельную электрическую схему.

Блок управления 7 выполнен в виде устанавливаемого в салоне автомобиля блока (фиг.4), на передней панели корпуса которого установлены пусковая кнопка 12 и переключатель режимов, выполненный в виде связанной с подвижным выводом переменного резистора 13 ручки 18 и шкалы 19 с нанесенными на нее значениями температур окружающей среды.

Тип транзистора 10, параметры параллельной RC-цепи, включающей зарядный конденсатор 11 и переменный резистор 13, рассчитывают известными методами исходя из необходимой мощности электронагревательных элементов, достаточной для обеспечения штатной работы амортизаторов в условиях пониженных температур окружающей среды.

Устройство обогрева автомобильных амортизаторов согласно изобретению работает следующим образом.

Подготовка к работе. Хомуты 1 вместе с укрепленными на них электронагревательными элементами 2 устанавливают на амортизаторах автомобиля и закрепляют путем стягивания болтов 6. Жесткая установка хомутов 1 обеспечивается также использованием при необходимости подбора положения соединения 4 типа «зацеп-отверстие», позволяющего за счет наличия нескольких рядов отверстий 5 регулировать диаметр проема хомута 1 для его соответствия диаметру данного амортизатора. Клеммы электронагревательных элементов 2 с помощью питающих проводов, пробрасываемых вдоль тормозной системы в двигательный отсек (не показано), подсоединяют к общей шине устройства и к соответствующим предохранителям 16, другие выводы которых по цепи 9 связаны с выходом блока управления 7, установленного в салоне транспортного средства, например на панели управления автомобиля. Входные выводы 14, 15 блока управления 7 соединяют с источником питания (аккумулятором автомобиля, не показано).

Подогрев амортизаторов осуществляют следующим образом. Перед началом движения транспортного средства на блоке управления 7 с помощью ручки 18 на шкале 19 выставляют соответствующее значение температуры окружающего воздуха. После чего нажимают пусковую кнопку 12, в результате чего конденсатор 11 подключается к источнику питания и заряжается до соответствующей величины напряжения. При возвращении кнопки 12 в исходное положение конденсатор 11 отключается от источника питания и начинает разряжаться. При этом конденсатор 11 создает с переменным резистором 13 параллельную RC-цепь, которая в течение промежутка времени, определенного выбранными параметрами резистора 13 и конденсатора 11, вырабатывает входное напряжение на переходе база-эмиттер транзистора 10. Вследствие чего коллекторный ток транзистора 10, проходящий через управляющую обмотку электромагнитного реле 8, увеличивается и становится достаточным для его срабатывания и подключения электронагревательных элементов 2 к источнику питания. При этом происходит нагрев самих амортизаторов и соответственно увеличение температуры амортизаторной жидкости. Окончание разряда конденсатора 11 приведет к уменьшению напряжения база-эмиттер транзистора 10, соответственному уменьшению тока в его коллекторной цепи, возвращению электромагнитного реле 8 в исходное состояние и соответственно к отключению электронагревательных элементов 2. С началом движения температурный режим амортизаторной жидкости поддерживается за счет превращения энергии колебаний движущегося автомобиля во внутреннюю энергию.

При изменении температурных условий эксплуатации автомобиля (например, длительной остановке или резкого понижения температуры воздуха) на блоке управления 7 с помощью ручки 18 по шкале 19 выставляют соответствующее значение температуры окружающего воздуха и вновь прогревают амортизаторы.

Описанное устройство, в частности, реализовано авторами для работы при температурах окружающей среды в диапазоне от минус 10°С до минус 40°С. Время выдержки электронагревательных элементов 2 во включенном состоянии составило от одной минуты (при температуре минус 10°С) до 15 минут (при температуре минус 40°С). При этом обеспечивался нагрев рабочей жидкости амортизаторов до температуры минус 5°С, что необходимо и достаточно для штатной работы автомобильных амортизаторов в зимних условиях эксплуатации.