[發明專利]用于內燃機電加熱式調溫器

在審

• 申請號: 202010614832.8
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111794847A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 朱晶偉;劉雷
• 申請（專利權）人: 東風富士湯姆森調溫器有限公司
• 主分類號: F01P7/16
• 分類號: F01P7/16;F02N19/10
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

本發明涉一種用于內燃機的電加熱式調溫器，該調溫器，包括基座、感溫元件、罩體和球閥，感溫元件上設有套筒，套筒活動設置在基座上；套筒上設有腰型孔，罩體內的球閥上設有與腰型孔配合的連接桿。當需要調溫器調節較大流量時，調溫器中的球閥的球直徑可以擴大，此時球閥受到的水流作用力施加在球面上，作用力始終可以向球心集中，減弱了水流作用力對球閥開啟過程的受力震蕩影響；調溫器感溫元件與曲柄滑塊機構的組合，使感溫元件的受力條件得到改善，感溫元件處了承受彈簧作用力外，只需承受球形閥門轉動帶來的摩擦力，調溫器的使用壽命延長；使用球形閥門時，流動阻力可以明顯降低，降低水泵的功率損耗，從而提高內燃機效率。

技術領域

本發明涉及發動機冷卻系統，尤其是涉及用于內燃機電加熱式調溫器。

背景技術

內燃機廣泛采用的是傳統蠟式調溫器進行冷卻液溫度調節。雖然傳統蠟式調溫器具有結構簡單、性能可靠、價格低等優點，但也存在一定的局限性，即冷卻液大/小循環的流量分配只能被動的接受調溫器的調節，這種被動的調節是通過調溫器的固有特性(參考QC/T 29061，4.1～4.9特性要求)和閥門調節機構配合實現。

為應對國VI排放法規，內燃機技術升級，需要在冷卻液溫度控制方面擺脫傳統蠟式調溫器被動調節的局限性，以實現更加寬泛的調節范圍。利用車載電源進行加熱干預的電加熱式調溫器在符合國VI 排放的內燃機上得到廣泛應用。

傳統的電加熱式調溫器僅對調溫器的固有特性進行了干預，簡單來說就是通過調節車載電源的輸出電壓，來控制調溫器中加熱桿元件對石蠟的加熱程度，從而改變調溫器在特定冷卻液溫度條件下的升程。在閥門調節機構方面，沿用的卻是傳統蠟式調溫器的設計(即采用盤狀閥門結構)。

由于盤狀閥門需要承受主彈簧的作用力，作用力在盤狀閥門接觸面上不均勻分布(卷平彈簧是線接觸，磨平彈簧是月牙形面接觸)；同時，盤狀閥門開啟過程中，受到的水流沖擊力也不均勻，導致盤狀閥門如果要穩定地調節流量，就不能將直徑做的太大。通常的做法是布置多個相同調溫器來補足流量調節能力受限的問題(也有采用壓力平衡式調溫器的設計方案，但泄漏量過大，無法適應內燃機冷啟動階段快速升溫的要求)。在大功率內燃機中，為滿足大流量調節的需求，通常在調溫器殼體內布置了2個以上相同的調溫器，這勢必增加冷卻系統的匹配難度，同時系統的可靠性和成本將受到嚴重影響。

這樣的設計配合雖然可以主動改變調溫器的固有特性，實現更加寬泛的溫度控制區間，但擴寬后溫度區間內的流量調節能力仍然受盤狀閥門的結構限制，造成可調節的流量過小，最終造成冷卻液流量調節能力無法適應內燃機新技術發展的需要。

發明內容

為解決以上問題，本發明提供一種用于內燃機電加熱式調溫器，將傳統盤狀閥門改為球形閥門，流通調節能力更寬泛；引入曲柄滑塊結構，將感溫元件的直線運動轉化為球閥的旋轉運動，實現球閥與感溫元件的聯動。

本發明采用的技術方案是：一種用于內燃機電加熱式調溫器，包括基座、與電加熱連接的感溫元件、罩體和設置在罩體內的球閥，

所述感溫元件一端通過彈簧設置在基座上，另一端設有套筒；所述套筒活動設置在基座上；所述套筒上設有腰型孔；

所述罩體上設有進液口、小循環出液口和大循環出液口，所述球閥上設有相互連通的第一液口和第二液口，所述球閥上設有與腰型孔配合的連接桿；

發動機冷啟動時，所述球閥的第一液口和第二液口與進液口和小循環出液口連通，來自發動機水套的冷卻液經進液口進入球閥，后通過小循環出液口直接返回水泵，形成發動機小循環；此時，所述連接桿處于腰型孔的一端；

冷卻液溫度升高或感受到車載電源的加熱信號時，感溫元件受熱膨脹，帶動套筒作直線運動，連接桿從腰型孔的一端運動到另一端，球閥在罩體內轉動，所述第一液口和第二液口與進液口和小循環出液口逐漸截斷，小循環管路逐漸關閉，與進液口和大循環出液口逐漸連通，形成發動機大循環。