[發(fā)明專利]用于檢測(cè)冷卻系統(tǒng)泄漏的裝置和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410507957.5
• 申請(qǐng)日: 2014-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN104514614B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 本杰明·麥克唐納;克里斯·詹姆斯·萊克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類號(hào): F01P11/02
• 分類號(hào): F01P11/02;F01P11/14;F01P11/18
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)(41)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑系統(tǒng)(15)包括具有安裝有開關(guān)(27)的除氣罐蓋(21)的除氣罐(20)，開關(guān)的狀態(tài)由壓力敏感膜(28)的撓曲確定。傳動(dòng)系統(tǒng)控制模塊(PCM)(24)監(jiān)控開關(guān)(27)的狀態(tài)，從而提供表示除氣罐(20)中的冷卻劑壓力是否高于或低于預(yù)定壓力極限的輸出并且如果該壓力低于預(yù)定壓力水平而發(fā)動(dòng)機(jī)(41)的操作狀態(tài)表明其不應(yīng)當(dāng)如此時(shí)啟動(dòng)失效保護(hù)策略來防止發(fā)動(dòng)機(jī)過熱。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，且具體地涉及一種用于檢測(cè)由于除氣罐蓋的不當(dāng)安裝或罐處的軟管連接失效導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑壓力的損失。

背景技術(shù)

液冷內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)極其依賴于其冷卻劑系統(tǒng)。隨著燃油經(jīng)濟(jì)性法規(guī)的增加和顧客偏好向更小、更高功率密度發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)變，防止冷卻劑損失以避免對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的損害更為重要。對(duì)于諸如用于重型卡車的較大發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的損失會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過熱運(yùn)行，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)停。同時(shí)，如果車輛具有不當(dāng)安裝的除氣罐蓋或罐處的失效軟管連接，則冷卻劑能夠接觸到熱排氣系統(tǒng)并可能引起失火。

最先進(jìn)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)采用以接近100KPa(1bar)的系統(tǒng)壓力運(yùn)行的密閉加壓型冷卻系統(tǒng)，以將冷卻劑的沸點(diǎn)升高至約120℃。這種加壓型系統(tǒng)通常包括除氣罐，除氣罐與散熱器物理性分隔開并由壓力蓋密閉。

除氣罐在與冷卻系統(tǒng)的其它部件相同的約1bar的壓力下運(yùn)行并連接至發(fā)動(dòng)機(jī)和散熱器，使得冷卻劑能夠循環(huán)穿過除氣罐。

除氣罐的一個(gè)目的是在冷卻劑流過除氣罐時(shí)允許冷卻劑中所夾帶的空氣和氣體與冷卻劑分離開，從而提高熱傳遞效率。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，冷卻劑泵將液態(tài)冷卻劑和冷卻劑中的任何空氣通過入口軟管泵送至除氣罐，并使其經(jīng)由出口軟管至該泵的低壓側(cè)并隨后至發(fā)動(dòng)機(jī)的水套而返回發(fā)動(dòng)機(jī)。

除氣罐的壓力蓋類似于位于散熱器上的蓋的類型，且壓力蓋的移除允許周期性地補(bǔ)足冷卻系統(tǒng)的冷卻劑液位。

如果壓力蓋未適當(dāng)?shù)匕惭b在除氣罐上，則因?yàn)槔鋮s劑相比于其被加壓至標(biāo)準(zhǔn)水平會(huì)在較低溫度下沸騰，所以當(dāng)前車輛存在冷卻劑損失的風(fēng)險(xiǎn)以及可能的過熱和安全性問題。例如，在移除了除氣蓋的情況下，冷卻劑會(huì)以大約100℃而非期望的120℃的溫度下沸騰。如果冷卻劑由于不當(dāng)安裝的除氣罐蓋而沸騰，那么冷卻劑將經(jīng)由穿過除氣蓋的泄露路徑而發(fā)生損失且這最終能夠?qū)е掳l(fā)動(dòng)機(jī)失效或?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)造成損害。

美國(guó)專利5,656,771公開了一種用于監(jiān)控冷卻系統(tǒng)的狀態(tài)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括檢測(cè)冷卻系統(tǒng)內(nèi)部的內(nèi)壓力的壓力傳感器。然而，這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且包括必須校準(zhǔn)的壓力傳感器。

本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到需要一種簡(jiǎn)單的、高性價(jià)比的發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)系統(tǒng)來指示何時(shí)未適當(dāng)?shù)匕惭b諸如除氣罐蓋的壓力蓋。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供這樣一種簡(jiǎn)單的、高性價(jià)比的發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)系統(tǒng)以指示何時(shí)未適當(dāng)?shù)匕惭b壓力蓋。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于機(jī)動(dòng)車輛的冷卻系統(tǒng)的壓力蓋，壓力蓋包括用于將壓力蓋安裝在冷卻系統(tǒng)的部件上的可釋放連接裝置、位于壓力蓋內(nèi)部的電子開關(guān)、具有可變形表面部分的壓力敏感膜，可變形表面部分可操作地連接至開關(guān)以響應(yīng)于冷卻系統(tǒng)的部件內(nèi)的壓力的變化而改變開關(guān)的狀態(tài)，其中，當(dāng)冷卻系統(tǒng)的部件中的壓力等于或大于預(yù)定壓力極限時(shí)，壓力敏感膜的變形引起開關(guān)達(dá)到第一操作狀態(tài)，且當(dāng)冷卻系統(tǒng)的部件中的壓力低于預(yù)定壓力極限時(shí)，壓力敏感膜引起開關(guān)達(dá)到第二操作狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一狀態(tài)為開啟狀態(tài)且第二狀態(tài)為關(guān)閉狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，開關(guān)具有第一導(dǎo)電表面和第二導(dǎo)電表面，壓力敏感膜的可變形表面部分可操作地連接至開關(guān)的第一導(dǎo)電表面和第二導(dǎo)電表面中的相應(yīng)的一個(gè)表面，以便響應(yīng)于冷卻系統(tǒng)的部件內(nèi)的壓力的變化而將相應(yīng)的一個(gè)表面移向和遠(yuǎn)離另一個(gè)導(dǎo)電表面移動(dòng)，以便改變開關(guān)的狀態(tài)。