一種節(jié)溫器總成及發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種節(jié)溫器總成，包括：殼體，具有大循環(huán)管路（7）和小循環(huán)管路（6）；節(jié)溫器（2），設(shè)于所述殼體，用于控制所述大循環(huán)管路（7）和小循環(huán)管路（6）；所述小循環(huán)管路（6）的入口處設(shè)有平衡所述大循環(huán)管路（7）和小循環(huán)管路（6）流阻和流量的節(jié)流裝置。該節(jié)溫器總成在發(fā)動機布置空間允許的前提下大循環(huán)水阻較小，并能夠平衡大小循環(huán)的水阻、流量，降低發(fā)動機冷卻系統(tǒng)氣蝕的風險，保證發(fā)動機冷卻系統(tǒng)經(jīng)濟、可靠工作。本實用新型還公開了設(shè)有所述節(jié)溫器總成的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)。
【專利說明】一種節(jié)溫器總成及發(fā)動機冷卻系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)動機【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是用于控制發(fā)動機冷卻液流向的節(jié)溫器總成。本實用新型還涉及設(shè)有所述節(jié)溫器總成的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]節(jié)溫器是控制發(fā)動機冷卻液流動路徑的閥門，大多安裝在發(fā)動機出水管上，使發(fā)動機大循環(huán)水路與散熱器連接，小循環(huán)水路與水泵連接，可根據(jù)冷卻液溫度的高低，打開或關(guān)閉大循環(huán)水路和小循環(huán)水路。
[0003]請參考圖1，圖1為設(shè)有節(jié)溫器總成的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻液循環(huán)示意圖。
[0004]如圖所示，當發(fā)動機冷起動時，發(fā)動機5'的冷卻液溫度低于節(jié)溫器2'的閥門開啟溫度，節(jié)溫器2'關(guān)閉冷卻液流向散熱器3'的通道，這時全部冷卻液經(jīng)管路進入水泵4'，經(jīng)水泵4'加壓后直接流回發(fā)動機機體、缸蓋水套，使冷卻液迅速升溫，利于起動，即為小循環(huán)水路。
[0005]當發(fā)動機5'冷卻液溫度大于節(jié)溫器2'的閥門全開溫度時，節(jié)溫器2 '的閥門全開并關(guān)閉小循環(huán)管路6'，全部冷卻液經(jīng)節(jié)溫器總成P的大循環(huán)管路7'進入散熱器3 ;，經(jīng)過散熱器3'冷卻后低溫冷卻液進入水泵4 '，經(jīng)水泵4'加壓后冷卻液進入發(fā)動機5 '進行冷卻循環(huán)，保證發(fā)動機在適當溫度范圍內(nèi)工作，即為大循環(huán)水路。
[0006]當發(fā)動機5'的冷卻液溫度高于節(jié)溫器2 '的閥門開啟溫度，而低于節(jié)溫器2 '的閥門全開溫度時，節(jié)溫器閥門部分開啟，發(fā)動機冷卻液同時進行大小循環(huán)。
[0007]如上所述，發(fā)動機大循環(huán)水路中的冷卻液經(jīng)過節(jié)溫器后還需克服散熱器3 '的水阻，然后回到水泵，而發(fā)動機小循環(huán)水路中的冷卻液經(jīng)過節(jié)溫器2 '后直接進入水泵，由于散熱器3'的水阻遠大于節(jié)溫器總成P的小循環(huán)水路水阻，而根據(jù)水泵4 '的公知性能特性:當冷卻液需要克服的阻力變小時，水泵流量變大，則當冷卻液全部小循環(huán)時發(fā)動機冷卻液流量大于大循環(huán)時流量，從而導致以下缺陷:
[0008]其一，由于水泵4丨的性能參數(shù)設(shè)計點多數(shù)按照發(fā)動機大循環(huán)狀態(tài)設(shè)計，則當發(fā)動機冷卻液小循環(huán)時，冷卻液流量大，流速快，偏離水泵性能設(shè)計點，存在水泵效率低、氣蝕等隱患，還容易造成發(fā)動機暖車慢的問題。
[0009]其二，當節(jié)溫器2丨處于部分打開時，即發(fā)動機冷卻液同時大小循環(huán)狀態(tài)時，由于散熱器3'的水阻遠大于節(jié)溫器總成P的小循環(huán)水路水阻，則導致大量冷卻液直接經(jīng)過水泵4'進入發(fā)動機，即小循環(huán)水流量偏大，大循環(huán)水流量偏小，則散熱器3 '帶走的熱量少，在發(fā)動機復雜工況下，易導致發(fā)動機冷卻液過熱(如開鍋)。
[0010]雖然通過整體減小循環(huán)管路面積，可增加流阻，平衡大小循環(huán)流阻，但由于管路截面積變小，在相同冷卻液流量下，冷卻液流速變快，流速快導致壓力低，更容易造成管路及水泵氣蝕。
[0011]因此，如何平衡發(fā)動機大小循環(huán)的冷卻流量，并降低發(fā)動機冷卻系統(tǒng)氣蝕的風險，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。實用新型內(nèi)容
[0012]本實用新型的第一目的是提供一種節(jié)溫器總成。該節(jié)溫器總成在發(fā)動機布置空間允許的前提下大循環(huán)水阻較小，并能夠平衡大小循環(huán)的水阻、流量，降低發(fā)動機冷卻系統(tǒng)氣蝕的風險，保證發(fā)動機冷卻系統(tǒng)經(jīng)濟、可靠工作。
[0013]本實用新型的第二目的是提供一種設(shè)有所述節(jié)溫器總成的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)。
[0014]為實現(xiàn)上述第一目的，本實用新型提供一種節(jié)溫器總成，包括:
[0015]殼體，具有大循環(huán)管路和小循環(huán)管路；
[0016]節(jié)溫器，設(shè)于所述殼體，用于控制所述大循環(huán)管路和小循環(huán)管路；
[0017]所述小循環(huán)管路的入口處設(shè)有平衡所述大循環(huán)管路和小循環(huán)管路流阻和流量的節(jié)流裝置。
[0018]優(yōu)選地，所述節(jié)流裝置為形成于所述小循環(huán)管路內(nèi)壁上的節(jié)流結(jié)構(gòu)。
[0019]優(yōu)選地，所述節(jié)流結(jié)構(gòu)包括節(jié)流起始口和節(jié)流終止口，兩者間為橫截面面積逐漸變大的節(jié)流過渡區(qū)。
[0020]優(yōu)選地，所述節(jié)流終止口與其之后的小循環(huán)管路的橫截面面積相同。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述節(jié)流起始口為所述小循環(huán)管路的進液端端口。
[0022]優(yōu)選地，所述節(jié)溫器為雙節(jié)溫器。
[0023]優(yōu)選地，所述殼體及大循環(huán)管路和小循環(huán)管路內(nèi)的流道均平滑過渡。
[0024]為實現(xiàn)上述第二目的，本實用新型提供一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，包括發(fā)動機、散熱器、水泵以及節(jié)溫器總成，所述節(jié)溫器總成為上述任一項所述的節(jié)溫器總成，其進液端連接所述發(fā)動機的冷卻液出口，大循環(huán)管路和小循環(huán)管路分別連接所述散熱器和水泵。
[0025]本實用新型在節(jié)溫器總成的小循環(huán)管路上設(shè)計有節(jié)流裝置，當一定流量的冷卻液經(jīng)過節(jié)流裝置時，發(fā)生節(jié)流效應(yīng)，增加小循環(huán)管路水阻，使其水阻與大循環(huán)管路及散熱器水阻平衡，從而平衡發(fā)動機大小循環(huán)時冷卻液流量。由于發(fā)動機水泵的性能設(shè)計點根據(jù)大循環(huán)冷卻液流量、流阻而定，而此節(jié)溫器總成可以平衡大小循環(huán)冷卻液流量，這樣發(fā)動機小循環(huán)時冷卻液流量也未偏離設(shè)計值，解決了傳統(tǒng)設(shè)計中由于小循環(huán)管路流阻低造成的冷卻液流量大的問題，降低了水泵效率低、氣蝕的隱患。
[0026]在一種優(yōu)選方案中，本實用新型節(jié)溫器總成采用雙節(jié)溫器，相比單個節(jié)溫器，冷卻液的流通面積增大，從而使冷卻液流阻減小。當發(fā)動機冷卻液大循環(huán)時，此節(jié)溫器總成造成的流阻較小，可以使與發(fā)動機匹配的水泵的揚程降低，從而可以使水泵設(shè)計的尺寸更緊湊，消耗的功率更低更經(jīng)濟。
[0027]本實用新型提供的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)設(shè)有所述節(jié)溫器總成，由于所述節(jié)溫器總成具有上述技術(shù)效果，設(shè)有該節(jié)溫器總成的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)也具備相應(yīng)的技術(shù)效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為設(shè)有節(jié)溫器總成的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻液循環(huán)示意圖；
[0029]圖2為本實用新型所提供節(jié)溫器總成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為圖2的A-A視圖；
[0031]圖4為設(shè)有圖2所示節(jié)溫器總成的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0032]圖1 中:
[0033]I丨節(jié)溫器總成2丨節(jié)溫器3丨散熱器4 '水泵5 '發(fā)動機6丨小循環(huán)管路7丨大循環(huán)管路
[0034]圖 2 中:
[0035]1.節(jié)溫器總成 2.節(jié)溫器 3.散熱器 4.水泵 5.發(fā)動機 6.小循環(huán)管路7.大循環(huán)管路8.節(jié)流過渡區(qū)9.節(jié)流起始口 10.節(jié)流終止口
【具體實施方式】
[0036]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本實用新型方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0037]請參考圖2、圖3，圖2為本實用新型所提供節(jié)溫器總成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的A-A視圖。
[0038]在一種【具體實施方式】中，本實用新型提供的節(jié)溫器總成I主要由殼體以及設(shè)于殼體的節(jié)溫器2組成。
[0039]殼體具有一個進液端和兩個出液端，其中兩個出液端分別為大循環(huán)管路7和小循環(huán)管路6，節(jié)溫器2用于控制大循環(huán)管路7和小循環(huán)管路6的通斷狀態(tài)。
[0040]小循環(huán)管路6的入口處設(shè)有平衡大循環(huán)管路7和小循環(huán)管路8流阻和流量的節(jié)流
>J-U ρ?α裝直。
[0041]具體地，節(jié)流裝置為形成于小循環(huán)管路6內(nèi)壁上的節(jié)流結(jié)構(gòu)，該節(jié)流結(jié)構(gòu)包括節(jié)流起始口 9和節(jié)流終止口 10，兩者間為橫截面面積逐漸變大的節(jié)流過渡區(qū)8，節(jié)流起始口 9為小循環(huán)管路6的端口，其橫截面面積較小，在較短長度內(nèi)平滑過渡至節(jié)流終止口 10，節(jié)流終止口 10與其之后的小循環(huán)管路6的橫截面面積相同。
[0042]請參考圖4，圖4為設(shè)有圖2所示節(jié)溫器總成的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]如圖所示，箭頭代表冷卻液流動方向。當發(fā)動機5的冷卻液溫度低于節(jié)溫器2的閥門開啟溫度時，節(jié)溫器2處于關(guān)閉狀態(tài)，全部冷卻液進行小循環(huán)，即冷卻液經(jīng)節(jié)溫器總成I的小循環(huán)管路6進入水泵4。由于小循環(huán)管路6上設(shè)計有節(jié)流結(jié)構(gòu)8，冷卻液經(jīng)過節(jié)流結(jié)構(gòu)8后，經(jīng)水泵4加壓后冷卻液再次進入發(fā)動機5進行冷卻循環(huán)，即為小循環(huán)水路。
[0044]當發(fā)動機5冷卻液溫度大于節(jié)溫器2的閥門全開溫度時，節(jié)溫器2的閥門全開并關(guān)閉小循環(huán)管路6，全部冷卻液經(jīng)節(jié)溫器總成I的大循環(huán)管路7進入散熱器3，經(jīng)過散熱器3冷卻后低溫冷卻液進入水泵4，經(jīng)水泵4加壓后冷卻液進入發(fā)動機5進行冷卻循環(huán)，即為大循環(huán)水路。
[0045]當發(fā)動機5的冷卻液溫度高于節(jié)溫器2的閥門開啟溫度，而低于節(jié)溫器2的閥門全開溫度時，節(jié)溫器閥門部分開啟，發(fā)動機冷卻液同時大小循環(huán)。
[0046]上述節(jié)溫器總成I在小循環(huán)管路6上設(shè)計有節(jié)流結(jié)構(gòu)8，當一定流量的冷卻液經(jīng)過時，發(fā)生節(jié)流效應(yīng)，增加小循環(huán)管路6的水阻，使其水阻與大循環(huán)管路7及散熱器3的水阻平衡，從而平衡發(fā)動機大小循環(huán)冷卻液流量，快速增加水阻后，管路截面積迅速變大，冷卻液流速恢復到合理值，各流道截面積均按照合理流速計算設(shè)計，避免了流速快造成的氣蝕問題，節(jié)溫器殼體集成大小循環(huán)流道，流道設(shè)計平滑過渡無尖角，降低了渦流損失，使冷卻系統(tǒng)工作更可靠。[0047]此外，采用雙節(jié)溫器形式，增加冷卻液的流通面積，減小了大循環(huán)水路流阻，可以使與發(fā)動機匹配的水泵更緊湊更經(jīng)濟。
[0048]當然，上述實施例僅是本實用新型的優(yōu)選方案，具體并不局限于此，在此基礎(chǔ)上可根據(jù)實際需要作出具有針對性的調(diào)整，從而得到不同的實施方式。由于可能實現(xiàn)的方式較多，這里就不再一一舉例說明。
[0049]除了上述節(jié)溫器總成，本實用新型還提供一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，主要由發(fā)動機5、散熱器3、水泵4以及節(jié)溫器總成I組成，其中，發(fā)動機5可以是柴油機，節(jié)溫器總成I為上文所述的節(jié)溫器總成，其進液端連接發(fā)動機5的冷卻液出口，大循環(huán)管路7和小循環(huán)管路6分別連接散熱器3和水泵4，其余結(jié)構(gòu)請參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。
[0050]以上對本實用新型所提供的節(jié)溫器總成和發(fā)動機冷卻系統(tǒng)進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的核心思想。應(yīng)當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種節(jié)溫器總成，包括: 殼體，具有大循環(huán)管路(7)和小循環(huán)管路(6)； 節(jié)溫器(2 )，設(shè)于所述殼體，用于控制所述大循環(huán)管路(7 )和小循環(huán)管路(6 );其特征在于， 所述小循環(huán)管路(6)的入口處設(shè)有平衡所述大循環(huán)管路(7)和小循環(huán)管路(6)流阻和流量的節(jié)流裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)溫器總成，其特征在于，所述節(jié)流裝置為形成于所述小循環(huán)管路(6)內(nèi)壁上的節(jié)流結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)溫器總成,其特征在于,所述節(jié)流結(jié)構(gòu)包括節(jié)流起始口(9)和節(jié)流終止口(10)，兩者間為橫截面面積逐漸變大的節(jié)流過渡區(qū)(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)溫器總成，其特征在于，所述節(jié)流終止口(10)與其之后的小循環(huán)管路(6)的橫截面面積相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)溫器總成，其特征在于，所述節(jié)流起始口(9)為所述小循環(huán)管路(6)的進液端端口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)溫器總成，其特征在于，所述節(jié)溫器(2)為雙節(jié)溫器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)溫器總成，其特征在于，所述殼體及大循環(huán)管路(7)和小循環(huán)管路(6)內(nèi)的流道均平滑過渡。
8.一種發(fā)動機冷卻系統(tǒng)，包括發(fā)動機(5)、散熱器(3)、水泵(4)以及節(jié)溫器總成(1)，其特征在于，所述節(jié)溫器總成(I)為上述權(quán)利要求1至7任一項所述的節(jié)溫器總成(I )，其進液端連接所述發(fā)動機(5 )的冷卻液出口，大循環(huán)管路(7 )和小循環(huán)管路(6 )分別連接所述散熱器(3)和水泵(4)。
【文檔編號】F01P7/16GK203570412SQ201320718478
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】王啟峰, 冀麗琴, 楊棟, 張少杰, 常繼光 申請人:濰柴動力股份有限公司