專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)動(dòng)機(jī)控溫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種改善發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工作溫度的控制裝置，特別是一種保持發(fā)動(dòng) 機(jī)在最佳工作溫度條件下運(yùn)行，降低燃料消耗、減少有害氣體排放、延長(zhǎng)使用壽命的發(fā)動(dòng)機(jī) 控溫器，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)配套部件。
背景技術(shù)：
眾所周知，發(fā)動(dòng)機(jī)只有保持最佳工作溫度(一般為85°C -95°C )條件運(yùn)行下，才能 發(fā)揮最大工作效率，因此，絕大部分發(fā)動(dòng)機(jī)都在調(diào)溫的情況下工作，試圖強(qiáng)制控制循環(huán)水冷 卻系統(tǒng)來(lái)保持最佳工作溫度。然而當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)，該方法很難控制工作溫度都 保持在最佳溫度范圍。常見(jiàn)的調(diào)溫，即調(diào)整水冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度的方法主要有在強(qiáng) 制水冷卻循環(huán)系統(tǒng)上采用安裝水泵、普通冷卻風(fēng)扇(或硅油風(fēng)扇、電動(dòng)風(fēng)扇等)，散熱器、節(jié) 溫器、百葉窗、增加保溫被等方法。本發(fā)明人曾針對(duì)上述方法存在的問(wèn)題，先后設(shè)計(jì)出“水冷 式內(nèi)燃機(jī)溫度調(diào)控器”(專(zhuān)利公告號(hào)為CN2538964Y)，“內(nèi)燃機(jī)溫度調(diào)控器”(專(zhuān)利公告號(hào)為 CN159843A)，“內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)溫度調(diào)控器”(專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為CN101191434A)，以上發(fā)明盡管在一 定程度上解決了調(diào)控內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度存在的當(dāng)前問(wèn)題，但從進(jìn)一步改善發(fā)動(dòng)機(jī)的功能 性、耐久性、安全性和可靠性來(lái)看，這幾項(xiàng)發(fā)明在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上還存在著有待改進(jìn)之處(1) “水冷式內(nèi)燃機(jī)溫度調(diào)控器”和“內(nèi)燃機(jī)溫度調(diào)控器”的專(zhuān)利技術(shù)方案中，閥 體主體結(jié)構(gòu)均為蝶閥式，后者與前者相比，其創(chuàng)新在于增加了冷卻液小循環(huán)控制，改進(jìn)了減 速機(jī)構(gòu)，由蝸輪蝸桿代替齒輪組的多級(jí)變速，新設(shè)計(jì)了手動(dòng)保險(xiǎn)旋鈕，解決了在溫度調(diào)控器 出現(xiàn)故障時(shí)，切換控制裝置的問(wèn)題，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)能繼續(xù)工作。但其閥體主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)欠 妥，就是冷卻液從大循環(huán)向小循環(huán)切換的方法都是依靠主翻板外圓周面與閥體主流管壁完 全接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)，而主翻板外圓周面與閥體主流管壁是否完全接觸，又受減速器內(nèi)限位開(kāi)關(guān) 發(fā)出信號(hào)的時(shí)間控制；當(dāng)限位開(kāi)關(guān)發(fā)出關(guān)閉冷卻液大循環(huán)信號(hào)，主翻板外圓周面與閥體主 流管壁沒(méi)有接觸上時(shí)，則兩者之間有不同程度縫隙，主翻板就不能完全切斷冷卻液大循環(huán)， 此時(shí)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)升溫速度慢，甚至?xí)霈F(xiàn)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫環(huán)境下工作時(shí)溫度升不上 來(lái)；當(dāng)限位開(kāi)關(guān)還沒(méi)有發(fā)出關(guān)閉冷卻液大循環(huán)信號(hào)，主翻板外圓周面與閥體主流管壁已經(jīng) 實(shí)現(xiàn)全面接觸時(shí)，則會(huì)因主翻板不能繼續(xù)前行，而微電腦控制系統(tǒng)檢測(cè)不到限位開(kāi)關(guān)發(fā)出 的關(guān)閉信號(hào)，就發(fā)不出讓電機(jī)停止工作的指令；此時(shí)電機(jī)繼續(xù)工作，就會(huì)降低電機(jī)使用壽 命，易燒損電機(jī)。要想將主翻板外圓周面同閥體主流管壁完全接觸的那一瞬間，與限位開(kāi)關(guān) 發(fā)出的關(guān)閉信號(hào)的那一瞬間調(diào)節(jié)一致，是極其困難的。倘若生產(chǎn)時(shí)調(diào)整一致了，也會(huì)隨著主 翻板外圓周面同閥體主流管壁之間工作摩擦磨損出現(xiàn)新的不一致。這種要求限位開(kāi)關(guān)與主 翻板同閥體主流管壁接觸的兩個(gè)條件必須同時(shí)具備，但兩個(gè)條件又不能自行調(diào)整一致的方 法，是無(wú)法精確控制冷卻液循環(huán)的。(2) “內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)溫度調(diào)控器”公開(kāi)的主體結(jié)構(gòu)是在三通閥體內(nèi)裝有轉(zhuǎn)子，冷卻液 大小循環(huán)轉(zhuǎn)換方法是依靠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，由轉(zhuǎn)子上冷卻液出口與閥體上冷卻液大循環(huán)或小循環(huán) 出口之間切換來(lái)實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的極限角度只受限位開(kāi)關(guān)單一條件控制，雖然可以彌補(bǔ)上述兩項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)中存在的限位開(kāi)關(guān)關(guān)閉與主翻板同閥體主流管壁關(guān)閉之間不能自行調(diào)節(jié)一致的缺陷，但又出現(xiàn)了新的問(wèn)題。即由于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的地域、季節(jié)不同，其工作環(huán)境 溫度差別很大，啟動(dòng)溫度與正常工作時(shí)溫度差別又很大，轉(zhuǎn)子在閥體內(nèi)與閥體承受的溫度 差別很大，從而導(dǎo)致在不同的環(huán)境溫度下運(yùn)行，其閥體與轉(zhuǎn)子脹縮量不同，要保證內(nèi)燃機(jī)溫 度調(diào)控器能在任何環(huán)境溫度下正常工作，閥體與轉(zhuǎn)子之間就要留有足夠間隙。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在 低溫條件下工作，冷卻液溫度較低，雖然閥體與轉(zhuǎn)子正處于冷卻液大循環(huán)關(guān)閉位置，但由于 閥體與轉(zhuǎn)子之間的間隙會(huì)出現(xiàn)冷卻液不同程度進(jìn)行大循環(huán)，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)升溫速度 慢，甚至?xí)霈F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫環(huán)境下運(yùn)行時(shí)溫度升不上來(lái)。另外，閥體與轉(zhuǎn)子之間因工作摩 擦磨損，二者之間間隙也會(huì)逐漸增大，所以這種靠轉(zhuǎn)子在閥體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，二者之間配合不能自 動(dòng)補(bǔ)償?shù)拈y體結(jié)構(gòu)，也達(dá)不到控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液循環(huán)的理想溫度要求。德國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)“汽車(chē)的冷卻循環(huán)系統(tǒng)”(DE20317339U1)中，公開(kāi)的控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻 循環(huán)水循環(huán)回路的方法，就是依靠帶有作用桿的三通閥和在閥體中帶有兩個(gè)開(kāi)口的閥芯配 合，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯，使得閥芯側(cè)壁上的開(kāi)口可以在發(fā)動(dòng)機(jī)的大小循環(huán)冷卻水回路之間進(jìn)行 切換，與上述“內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)溫度調(diào)控器”中公開(kāi)的內(nèi)容基本一樣，故也存在上述“內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī) 溫度調(diào)控器”的相類(lèi)似的缺陷。(3)上述公開(kāi)的本發(fā)明人的溫度調(diào)控器的結(jié)構(gòu)均沒(méi)有解決閥體內(nèi)蒸汽向減速器不 同程度竄入問(wèn)題，導(dǎo)致減速器內(nèi)電器元件及步進(jìn)電機(jī)壽命縮短或短路損壞。所使用的限位 開(kāi)關(guān)均為行程或輕觸開(kāi)關(guān)，可靠性差，易損壞，壽命短，影響了溫度調(diào)控器調(diào)控技術(shù)的可靠 性和耐久性。(4)上述德國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)技術(shù)中沒(méi)有設(shè)置防止冷卻液及蒸汽向閥體外泄露的技 術(shù)內(nèi)容。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種改進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)控溫器，它解決了現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)控發(fā) 動(dòng)機(jī)工作溫度存在的結(jié)構(gòu)欠妥達(dá)不到理想要求的問(wèn)題，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，調(diào)控準(zhǔn)確、可靠， 使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何氣候環(huán)境下運(yùn)行始終保持在最佳工作溫度狀態(tài)，明顯改善發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性 能，從而降低燃料消耗、減少有害氣體排放，充分提高發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力的能力，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī) 使用壽命。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是該發(fā)動(dòng)機(jī)控溫器包括分別設(shè)置冷卻液入口和 冷卻液大、小循環(huán)出口的閥體，組裝在閥體上的由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速器帶動(dòng)的蝸輪軸，利用 所述蝸輪軸驅(qū)動(dòng)的控制冷卻液大、小循環(huán)回路的控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及主要由微電腦控制機(jī) 構(gòu)組成的冷卻液大、小循環(huán)回路的自動(dòng)控制回路，其技術(shù)要點(diǎn)是利用所述蝸輪軸直接驅(qū)動(dòng) 的所述控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括冷卻液靜控制件、冷卻液動(dòng)控制件和張緊彈簧，所述冷卻液靜控 制件固定在閥體內(nèi)，并使所述冷卻液靜控制件上的冷卻液大、小循環(huán)通孔分別對(duì)正所述閥 體上的冷卻液大、小循環(huán)出口，固定在所述蝸輪軸上的所述冷卻液動(dòng)控制件通過(guò)所述張緊 彈簧壓緊在所述冷卻液動(dòng)控制件上，所述冷卻液動(dòng)控制件在所述蝸輪軸驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，并使 冷卻液動(dòng)控制件上的冷卻液通孔與冷卻液靜控制件上的冷卻液大、小循環(huán)通孔之間進(jìn)行切 換，分別控制冷卻液大、小循環(huán)回路。本實(shí)用新型的利用所述蝸輪軸間接驅(qū)動(dòng)的所述控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)是利用所述蝸輪軸并通過(guò)固定其上的齒輪和與齒輪相嚙合的齒條軸驅(qū)動(dòng)的所述控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括冷卻液大、小循環(huán)控制件和張緊彈簧，所述冷卻液大、小循環(huán)控制件通過(guò)張緊彈簧和限位 擋套組裝在齒條軸的軸頸上，在所述齒條軸驅(qū)動(dòng)下沿所述軸頸的軸向移動(dòng)，并通過(guò)所述張 緊彈簧將冷卻液大、小循環(huán)控制件分別壓緊在所述閥體上的冷卻液大循環(huán)出口或冷卻液小 循環(huán)出口，分別控制冷卻液大、小循環(huán)回路。上述技術(shù)方案中的組裝在所述閥體上的減速器箱體與所述蝸輪軸上的密封件之 間可以設(shè)置隔腔。上述技術(shù)方案中的所述冷卻液大、小循環(huán)回路的自動(dòng)控制回路中的微電腦控制機(jī) 構(gòu)利用總線分別與設(shè)置在所述閥體的冷卻液入口處的溫度傳感器和組裝在閥體上的所述 步進(jìn)電機(jī)及其限位開(kāi)關(guān)連接。上述限位開(kāi)關(guān)和與所述限位開(kāi)關(guān)配合的限位件可以優(yōu)先分別采用霍爾元件與小 磁鐵。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果是由于本實(shí)用新型是在現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)溫度控 制器的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改進(jìn)重新設(shè)計(jì)的，利用由微電腦控制機(jī)構(gòu)組成的成熟技術(shù)的自動(dòng)控制回 路來(lái)調(diào)控冷卻液大、小循環(huán)回路，并采用獨(dú)特結(jié)構(gòu)的控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)，即利用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)減 速器帶動(dòng)的蝸輪軸，直接驅(qū)動(dòng)由冷卻液靜、動(dòng)控制件組成的I型控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)，或間接驅(qū)動(dòng) 由冷卻液大、小循環(huán)控制件組成的II型控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并通過(guò)張緊彈簧壓緊的方式與冷卻 液大、小循環(huán)出口實(shí)現(xiàn)緊密配合，分別控制冷卻液大、小循環(huán)回路，所以其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，不 僅能夠使冷卻液大、小循環(huán)的調(diào)控準(zhǔn)確、可靠，而且實(shí)現(xiàn)控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各控制件與冷卻液 大、小循環(huán)出口之間因工作摩擦產(chǎn)生的磨損進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，確保冷卻液大、小循環(huán)出口永遠(yuǎn) 能封閉嚴(yán)密，使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何氣候環(huán)境下運(yùn)行始終保持在最佳工作溫度狀態(tài)，解決了現(xiàn)有 技術(shù)中調(diào)控發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度存在的結(jié)構(gòu)欠妥，不能自動(dòng)補(bǔ)償，達(dá)不到控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液循 環(huán)的理想溫度要求的問(wèn)題。因微電腦控制機(jī)構(gòu)可以根據(jù)環(huán)境溫度不同，自動(dòng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷 卻液流經(jīng)散熱器流量，實(shí)現(xiàn)冷卻液精確的控制，最合理使用發(fā)動(dòng)機(jī)工作熱量，使得發(fā)動(dòng)機(jī)燃 燒室的燃料充分霧化，燃燒充分，故能明顯改善發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能，從而降低燃料消耗、減 少有害氣體排放，充分提高發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力的能力，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。如果在閥體上的減速器箱體與蝸輪軸上的密封件之間設(shè)置隔腔，那么利用隔腔就 能阻止微量冷卻液或蒸汽進(jìn)入減速器，還能隔掉一部分閥體熱量傳入減速器。若將冷卻液大、小循環(huán)回路的自動(dòng)控制回路中的微電腦控制機(jī)構(gòu)利用總線分別與 冷卻液入口處的溫度傳感器和步進(jìn)電機(jī)及其限位開(kāi)關(guān)連接，而限位開(kāi)關(guān)采用霍爾開(kāi)關(guān)，與 限位開(kāi)關(guān)配合的限位件采用小磁鐵，就可以解決現(xiàn)有限位開(kāi)關(guān)使用行程或輕觸開(kāi)關(guān)存在的 精度低，可靠性差、壽命短的問(wèn)題了。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明


圖1是本實(shí)用新型的一種A型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是
圖1沿A-A線的剖視圖。圖3是
圖1沿B-B線的剖視圖。圖4是圖2中的一種冷卻液動(dòng)控制件結(jié)構(gòu)示意圖。[0022]圖5是圖2中的一種冷卻液靜控制件結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本實(shí)用新型的一種B型結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是圖6沿C-C線的剖視圖。圖8是本實(shí)用新型的一種電氣控制原理圖。圖9是本實(shí)用新型控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)系統(tǒng)的工作狀態(tài)圖。
圖10是圖9中冷卻液小循環(huán)工作狀態(tài)示意圖。
圖11是圖9中冷卻液大循環(huán)工作狀態(tài)示意圖。
圖12是圖9中冷卻液混合循環(huán)工作狀態(tài)示意圖。圖中序號(hào)說(shuō)明1.A型本體、2. A型端蓋、3.冷卻液小循環(huán)出口、4.冷卻液大循環(huán)出口、5.冷卻液入口、6.溫度傳感器、7.保險(xiǎn)旋鈕、8.減速器、9.步進(jìn)電機(jī)、10.冷卻液動(dòng) 控制件、11.冷卻液靜控制件、12.張緊彈簧、13.彈簧座、14.密封件、15.軸承、16.隔腔、 17.蝸輪、18.限位件、19.限位開(kāi)關(guān)、20.蝸輪軸、21.減速器端蓋、22.蝸桿、23.冷卻液通 孔、24.冷卻液大循環(huán)通孔、25.冷卻液小循環(huán)通孔、26. B型本體、27.齒條軸、28.齒輪、 29.底堵、30.冷卻液小循環(huán)控制件、31.檔套、32.冷卻液大循環(huán)控制件、33.冷卻液大循環(huán) 通道、34. B型端蓋、35.微電腦控制機(jī)構(gòu)、36.散熱器、37.散熱器進(jìn)水管、38.小循環(huán)回水管、 39.水泵、40.控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)、41.機(jī)體冷卻水套、42.機(jī)體、43.散熱器回水管。
具體實(shí)施方式
根據(jù)
圖1 12詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)。該發(fā)動(dòng)機(jī)控溫器包括分別設(shè)置 冷卻液入口 5和冷卻液大、小循環(huán)出口 4、3的閥體，組裝在閥體上的由步進(jìn)電機(jī)9驅(qū)動(dòng)減速 器8帶動(dòng)的蝸輪軸20，利用蝸輪軸20直接或間接驅(qū)動(dòng)的控制冷卻液大、小循環(huán)回路的控溫 執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及主要由微電腦控制機(jī)構(gòu)35組成的冷卻液大、小循環(huán)回路的成熟技術(shù)的自動(dòng) 控制回路。其中步進(jìn)電機(jī)9、由蝸輪、蝸桿構(gòu)成的減速器8均采用常用結(jié)構(gòu)，為了便于安裝維 護(hù)，在減速器8箱體的端部設(shè)置減速器端蓋21。為了切斷從閥體內(nèi)腔向減速箱8泄露冷卻 液、蒸汽及隔掉一部分閥體向減速箱8所傳熱量，裝在閥體上的減速器8箱體與蝸輪軸20 上的密封件14之間可以設(shè)置隔腔16。步進(jìn)電機(jī)9軸、蝸桿22、保險(xiǎn)旋鈕7設(shè)置在同一軸線 上。自動(dòng)控制回路中的微電腦控制機(jī)構(gòu)35利用總線分別與設(shè)置在閥體的冷卻液入口 5處 的溫度傳感器6和組裝在閥體上的步進(jìn)電機(jī)9及其限位開(kāi)關(guān)19連接。限位開(kāi)關(guān)19根據(jù)需 要選用1至2個(gè)，組裝在減速器端蓋21或減速器箱體的側(cè)壁上，可以采用霍爾元件或其它 形式開(kāi)關(guān)。與限位開(kāi)關(guān)19配合的限位件18設(shè)置在蝸輪17上面，可以采用小磁鐵或觸頭等 其他形式。限位開(kāi)關(guān)19與限位件18可以優(yōu)先采用霍爾元件與小磁鐵相配合來(lái)發(fā)出精確、 可靠的開(kāi)或關(guān)的控制信號(hào)。在微電腦控制機(jī)構(gòu)35上設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度顯示窗口，組裝有 發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度設(shè)定按鈕及復(fù)位開(kāi)關(guān)。因所采用的控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)可根據(jù)實(shí)際使用要求設(shè)計(jì) 成利用蝸輪軸20直接驅(qū)動(dòng)的I型控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)或利用蝸輪軸20間接驅(qū)動(dòng)的II型控溫執(zhí) 行機(jī)構(gòu)，故閥門(mén)也相應(yīng)地設(shè)計(jì)成.帶.A型端蓋2的A型本體1和帶.B型端蓋34的B型本 體26。I型控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)(如
圖1-5所示)如下利用蝸輪軸20直接驅(qū)動(dòng)的I型控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括冷卻液靜控制件11、冷卻液動(dòng) 控制件10、張緊彈簧12、彈簧座13、密封件14和軸承15等件。其中冷卻液靜控制件11固定在由帶.A型端蓋2的A型本體1組成的閥體內(nèi)，并使冷卻液靜控制件11上的冷卻液大、 小循環(huán)通孔24、25分別對(duì)正閥體上的冷卻液大、小循環(huán)出口 4、3。冷卻液動(dòng)控制件10上的 冷卻液通孔23可設(shè)置2至3個(gè)扇形孔或其他形狀孔，冷卻液靜控制件11上的冷卻液大循環(huán) 通孔24設(shè)置的個(gè)數(shù)及形狀應(yīng)與冷卻液動(dòng)控制件10上設(shè)置的冷卻液通孔23 —致，冷卻液靜 控制件11上小循環(huán)通孔25可設(shè)置成與閥體上的冷卻液小循環(huán)出口 3 —致的扇形孔或其他 形狀孔。固定在蝸輪軸20上的冷卻液動(dòng)控制件10通過(guò)張緊彈簧12壓緊在冷卻液動(dòng)控制 件10上，在張緊彈簧12的作用下，冷卻液動(dòng)、靜控制件10、11之間可以實(shí)現(xiàn)工作摩擦磨損 的自動(dòng)補(bǔ)償。利用固定在蝸輪軸20上的卡簧及彈簧座13來(lái)限制蝸輪軸20軸向竄動(dòng)。冷 卻液動(dòng)控制件10在蝸輪軸20的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，并使冷卻液動(dòng)控制件10上的冷卻液通孔23 與冷卻液靜控制件11上的冷卻液大、小循環(huán)通孔24、25之間進(jìn)行切換，分別控制冷卻液大、 小循環(huán)回路。工作時(shí)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)體內(nèi)冷卻液溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其過(guò)程是 溫度傳感器6將采集到的冷卻液溫度信號(hào)及操作者設(shè)定的工作溫度信號(hào)，傳遞給微電腦控 制機(jī)構(gòu)35，由微電腦控制機(jī)構(gòu)35組成的自動(dòng)控制回路，傳輸 相應(yīng)的信號(hào)處理數(shù)據(jù)，啟動(dòng)步 進(jìn)電機(jī)9，使減速器8的蝸桿22、蝸輪17驅(qū)動(dòng)蝸輪軸20帶動(dòng)冷卻液動(dòng)控制件10隨著轉(zhuǎn)動(dòng)， 冷卻液動(dòng)控制件10往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角度由限位開(kāi)關(guān)19決定。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)的冷卻液溫 度低于設(shè)定溫度時(shí)，冷卻液動(dòng)控制件10上的冷卻液通孔23轉(zhuǎn)至與冷卻液靜控制件11上的 冷卻液小循環(huán)通孔25完全重疊時(shí)，冷卻液靜控制件11上的冷卻液大循環(huán)通孔24恰好被冷 卻液動(dòng)控制件10無(wú)孔部分全面封住，此時(shí)冷卻液全部流經(jīng)閥體的冷卻液小循環(huán)出口 3。冷 卻液循環(huán)回路是水泵39——機(jī)體冷卻水套41——冷卻液入口 5——冷卻液動(dòng)控制件10 上的冷卻液通孔23——冷卻液靜控制件11上的冷卻液小循環(huán)通孔25——閥體的冷卻液小 循環(huán)出口 3——機(jī)體小循環(huán)回水管38——水泵39，即形成小循環(huán)回路(如
圖10所示)；當(dāng) 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)冷卻液溫度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，冷卻液動(dòng)控制件10上的冷卻液通孔23轉(zhuǎn)至與 冷卻液靜控制件11上的冷卻液大循環(huán)通孔24完全重疊時(shí)，冷卻液靜控制件11上的冷卻液 小循環(huán)通孔25恰好被冷卻液動(dòng)控制件10的無(wú)孔部分全面封閉，此時(shí)冷卻液全部流經(jīng)閥體 的冷卻液大循環(huán)出口 4。冷卻液循環(huán)回路是水泵39——機(jī)體冷卻水套41——冷卻液入口 5——冷卻液動(dòng)控制件10上的冷卻液通孔23——冷卻液靜控制件11上的冷卻液大循環(huán)通 孔24——閥體上的冷卻液大循環(huán)出口 4——散熱器進(jìn)水管37——散熱器36——散熱器回 水管43——水泵39，即形成大循環(huán)回路(如
圖11所示)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)冷卻液溫度達(dá)到 或等于設(shè)定溫度時(shí)，冷卻液動(dòng)控制件10上的冷卻液通孔23轉(zhuǎn)至冷卻液靜控制件11上的 冷卻液大、小循環(huán)通孔24、25之間時(shí)，冷卻液靜控制件11上的冷卻液大、小循環(huán)通孔24、25 均被冷卻液動(dòng)控制件10上的冷卻液通孔23部分打開(kāi)，此時(shí)一部分冷卻液從閥體上的冷卻 液大循環(huán)出口 4流出，按
圖11大循環(huán)回路循環(huán)，同時(shí)一部分冷卻液從閥體上的冷卻液小循 環(huán)出口 3流出，按
圖10小循環(huán)回路循環(huán)，兩部分流量的分配，由機(jī)體內(nèi)冷卻液溫度及所設(shè)定 溫度變化而變化，由微電腦控制機(jī)構(gòu)35組成的自動(dòng)控制回路隨時(shí)調(diào)整，即形成混循環(huán)回路 (如
圖12所示)。II型控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)(如圖6-7所示)如下利用蝸輪軸20并通過(guò)固定其上的齒輪28和與齒輪28相嚙合的齒條軸27間接驅(qū) 動(dòng)的II型控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括冷卻液大循環(huán)控制件32、小循環(huán)控制件30、張緊彈簧12、限位擋套31和卡簧。其中冷卻液大、小循環(huán)控制件32、30通過(guò)張緊彈簧12和限位擋套31活 動(dòng)組裝在齒條軸27的軸頸上，并利用固定在齒條軸27端的卡簧來(lái)防止限位擋套31從齒條 軸27端脫落。在齒條軸27驅(qū)動(dòng)下，冷卻液大、小循環(huán)控制件32、30沿齒條軸27軸頸的軸 向移動(dòng)，并通過(guò)張緊彈簧12將冷卻液大、小循環(huán)控制件32、30分別壓緊在由.帶B型端蓋 34的B型本體26組成的閥體上的冷卻液大循環(huán)出口 4或冷卻液小循環(huán)出口 3，分別控制冷 卻液大、小循環(huán)回路。B型本體26的底部由底堵29封閉。工作時(shí)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液大、小循環(huán)回路的過(guò)程是由微電腦控制機(jī)構(gòu)35組成的 自動(dòng)控制回路對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作冷卻液溫度信號(hào)及操作者設(shè)定溫度信號(hào)進(jìn)行信息處理后，啟動(dòng) 步進(jìn)電機(jī)9，使減速器8的蝸桿22、蝸輪17驅(qū)動(dòng)蝸輪軸20，并通過(guò)固定在蝸輪軸20上的齒 輪28和與齒輪28相嚙合的齒條軸27帶動(dòng)冷卻液大、小循環(huán)控制件32和30作軸向往復(fù)移 動(dòng)，軸向移動(dòng)的極限位置由限位開(kāi)關(guān)19控制。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)冷卻液溫度低于設(shè)定溫度 時(shí)，冷卻液大循環(huán)控制件32在齒條軸27的帶動(dòng)及張緊彈簧12的壓力作用下，完全堵住冷 卻液大循環(huán)出口 4，冷卻液大循環(huán)通道33完全關(guān)閉。此時(shí)冷卻液小循環(huán)控制件30最大限 度地離開(kāi)閥體上的冷卻液小循環(huán)出口 3，冷卻液全部流經(jīng)冷卻液小循環(huán)出口 3。循環(huán)水回路 是水泵39——機(jī)體冷卻水套41——控溫器冷卻液入口 5——冷卻液小循環(huán)出口 3——小 循環(huán)回水管43——水泵39，即形成小循環(huán)回路(如
圖10所示)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)冷卻液溫 度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，控溫器B型本體26內(nèi)冷卻液大循環(huán)控制件32完全打開(kāi)冷卻液大循環(huán) 出口 4，冷卻液大循環(huán)通道33達(dá)到最大，此時(shí)冷卻液小循環(huán)控制件30在張緊彈簧12的作 用下將閥體上的冷卻液小循環(huán)出口 3完全封閉，冷卻液全部流經(jīng)冷卻液大循環(huán)出口 4。循 環(huán)水回路是水泵39-機(jī)體冷卻水套41-溫控器冷卻液入口 5-冷卻液大循環(huán)通道33-冷卻 液大循環(huán)出口 4-散熱器進(jìn)水管37-散熱器36-散熱器回水管43-水泵39，即形成大循環(huán) 回路(如
圖11所示)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)冷卻液溫度達(dá)到或等于設(shè)定溫度時(shí)，閥體內(nèi)的冷卻 液大循環(huán)控制件32離開(kāi)冷卻液大循環(huán)出口 4，冷卻液大循環(huán)通道33被部分打開(kāi)，一部分冷 卻液從冷卻液大循環(huán)出口 4流出，按
圖11大循環(huán)回路循環(huán)，同時(shí)冷卻液小循環(huán)控制件30也 離開(kāi)冷卻液小循環(huán)出口 3，冷卻液小循環(huán)出水口 3被部分打開(kāi)，一部分冷卻液從冷卻液小循 環(huán)出口 3流出，按
圖10小循環(huán)回路循環(huán)，兩部分流量分配，由機(jī)體內(nèi)冷卻液溫度和設(shè)定溫度 的變化而變化，通過(guò)微電腦控制機(jī)構(gòu)35組成的自動(dòng)控制回路隨時(shí)調(diào)整，即形成混循環(huán)回路 (圖 12)。當(dāng)由微電腦控制機(jī)構(gòu)35組成的自動(dòng)控制回路一旦出現(xiàn)故障，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)換成 手動(dòng)控制，用手或工具旋轉(zhuǎn)保險(xiǎn)旋鈕7控制閥門(mén)，通過(guò)機(jī)械操作來(lái)調(diào)整冷卻液大、小循環(huán)流 量分配，確保發(fā)動(dòng)機(jī)能繼續(xù)工作。
權(quán)利要求一種發(fā)動(dòng)機(jī)控溫器，包括分別設(shè)置冷卻液入口和冷卻液大、小循環(huán)出口的閥體，組裝在閥體上的由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速器帶動(dòng)的蝸輪軸，利用所述蝸輪軸驅(qū)動(dòng)的控制冷卻液大、小循環(huán)回路的控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及主要由微電腦控制機(jī)構(gòu)組成的冷卻液大、小循環(huán)回路的自動(dòng)控制回路，其特征是利用所述蝸輪軸直接驅(qū)動(dòng)的所述控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括冷卻液靜控制件、冷卻液動(dòng)控制件和張緊彈簧，所述冷卻液靜控制件固定在閥體內(nèi)，并使所述冷卻液靜控制件上的冷卻液大、小循環(huán)通孔分別對(duì)正所述閥體上的冷卻液大、小循環(huán)出口，固定在所述蝸輪軸上的所述冷卻液動(dòng)控制件通過(guò)所述張緊彈簧壓緊在所述冷卻液動(dòng)控制件上，所述冷卻液動(dòng)控制件在所述蝸輪軸驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，并使冷卻液動(dòng)控制件上的冷卻液通孔與冷卻液靜控制件上的冷卻液大、小循環(huán)通孔之間進(jìn)行切換，分別控制冷卻液大、小循環(huán)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控溫器，其特征是利用所述蝸輪軸并通過(guò)固定其上 的齒輪和與齒輪相嚙合的齒條軸驅(qū)動(dòng)的所述控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括冷卻液大、小循環(huán)控制件和 張緊彈簧，所述冷卻液大、小循環(huán)控制件通過(guò)張緊彈簧和限位擋套組裝在齒條軸的軸頸上， 在所述齒條軸驅(qū)動(dòng)下沿所述軸頸的軸向移動(dòng)，并通過(guò)所述張緊彈簧將冷卻液大、小循環(huán)控 制件分別壓緊在所述閥體上的冷卻液大循環(huán)出口或冷卻液小循環(huán)出口，分別控制冷卻液 大、小循環(huán)回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控溫器，其特征是組裝在所述閥體上的減速器箱 體與所述蝸輪軸上的密封件之間設(shè)置隔腔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控溫器，其特征是所述冷卻液大、小循環(huán)回路的自 動(dòng)控制回路中的微電腦控制機(jī)構(gòu)利用總線分別與設(shè)置在所述閥體的冷卻液入口處的溫度 傳感器和組裝在閥體上的所述步進(jìn)電機(jī)及其限位開(kāi)關(guān)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控溫器，其特征是所述限位開(kāi)關(guān)和與所述限位開(kāi)關(guān) 配合的限位件分別采用霍爾元件與小磁鐵。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種改進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)控溫器，它解決了現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)控發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度存在的結(jié)構(gòu)欠妥，達(dá)不到理想要求的問(wèn)題，包括閥體，組裝其上的蝸輪軸，控制冷卻液大、小循環(huán)回路的控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及主要由微電腦控制機(jī)構(gòu)組成的冷卻液大、小循環(huán)回路的自動(dòng)控制回路，其技術(shù)要點(diǎn)是利用蝸輪軸直接驅(qū)動(dòng)I型控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)，或利用蝸輪軸及與其上的齒輪相嚙合的齒條軸驅(qū)動(dòng)II型控溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)，分別控制冷卻液大、小循環(huán)回路。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，調(diào)控準(zhǔn)確、可靠，使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何氣候環(huán)境下運(yùn)行始終保持在最佳工作溫度狀態(tài)，明顯改善發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能，從而降低燃料消耗、減少有害氣體排放，充分提高發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力的能力，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。
文檔編號(hào)F01P7/16GK201574816SQ20092028768
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者梁國(guó)勝, 梁效 申請(qǐng)人:梁國(guó)勝