專利名稱：增壓活塞內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增壓活塞內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置，它附有增壓空氣冷卻和一個冷卻液循環(huán)冷卻裝置。這樣一種裝置的目的是在改變負(fù)荷和不同的環(huán)境條件下保證活塞內(nèi)燃機(jī)的順利運(yùn)轉(zhuǎn)。
西德專利DE2120790132號公開了一種相同類型的裝置，這種裝置對增壓空氣冷卻和機(jī)械冷卻具有分開的冷卻液循環(huán)過程。這樣，兩個循環(huán)中的溫度就可以相互不受影響而根據(jù)結(jié)構(gòu)部件的要求分別加以選擇。然而，這種可能性卻不得不在結(jié)構(gòu)部件方面額外的花費(fèi)，例如，在兩個冷卻液循環(huán)中必須備有兩套諸如安全設(shè)備，調(diào)節(jié)設(shè)備，冷卻液泵，補(bǔ)償容器，注入導(dǎo)管等組件。這樣裝備的活塞內(nèi)燃機(jī)，其重量、體積和成本都將因而增加。在循環(huán)泵與增壓空氣冷卻器之間分成兩個平行的、各自可調(diào)節(jié)的管道，添加的冷卻增壓空氣的冷卻液循環(huán)都包含了雙重的費(fèi)用。一個管道的調(diào)節(jié)閥是溫度控制的，而另一個管道的調(diào)節(jié)閥則是根據(jù)增壓空氣的壓力控制的。
本發(fā)明的目的在于創(chuàng)制一種增壓活塞內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置，這種裝置的零部件費(fèi)用就能在各個操作領(lǐng)域里獲得滿足活塞內(nèi)燃機(jī)各結(jié)構(gòu)部件需要的冷卻。本發(fā)明的這個目的以這樣的方式來解決，即，該冷卻裝置具有一個用共同冷卻液泵的閉合的、由許多循環(huán)支路組成的冷卻液循環(huán);各循環(huán)支路由一個轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行控制，該轉(zhuǎn)換裝置將活塞內(nèi)燃機(jī)和冷卻液循環(huán)冷卻裝置的冷卻液輸出管以及增壓空氣冷卻裝置的冷卻液輸入管和一條增壓空氣冷卻裝置-旁通管連在一起;在活塞內(nèi)燃機(jī)的冷卻液輸入管道上裝有一個熱交換器，該熱交換器通過一個恒溫器閥可注入來自增壓空氣冷卻裝置-旁通管的冷卻液。
本發(fā)明的進(jìn)一步的有利形態(tài)包括如下特征所述轉(zhuǎn)換裝置是可以恒溫調(diào)節(jié)的，并且具有一個可以由增壓空氣壓力操縱的控制裝置，該裝置重疊了恒溫調(diào)節(jié)工作。
本發(fā)明的優(yōu)越性特別在于用于裝置的零部件費(fèi)用與一般配置相比減少了很多;雖然各循環(huán)支路都是相互連通的，但增壓空氣的溫度通過冷卻液循環(huán)冷卻裝置可以下降到可能的最低點，而并不需要限制進(jìn)入活塞內(nèi)燃機(jī)的冷卻液的最低溫度;并且，通過轉(zhuǎn)換裝置的根據(jù)增壓空氣壓力的過調(diào)制，在活塞內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的聯(lián)接上產(chǎn)生一個對冷卻液循環(huán)快速反應(yīng)的調(diào)節(jié)。
下面將根據(jù)附圖，對本發(fā)明的一個實施例進(jìn)行更詳細(xì)的說明。附圖中

圖1是一個增壓活塞內(nèi)燃機(jī)的冷卻液循環(huán)的示意圖;
圖2是其轉(zhuǎn)換裝置。
增壓活塞內(nèi)燃機(jī)10的冷卻裝置具有一個用共同的冷卻液泵11由三個循環(huán)支路組成的閉合冷卻液循環(huán)。用于機(jī)械冷卻的循環(huán)支路包括活塞內(nèi)燃機(jī)10的冷卻輸出管18，增壓空氣冷卻裝置-旁通管19，冷卻液泵管20和活塞內(nèi)燃機(jī)10的冷卻液輸入管21。用于增壓空氣冷卻的第二個循環(huán)支路包括增壓空氣冷卻裝置13的冷卻液輸入管22以及與冷卻液泵管20和增壓空氣冷卻裝置-旁通管19相連的冷卻液輸出管23，在這管道中還包括一個潤滑油冷卻器15。第三個循環(huán)支路包括一個以冷的外來水開動的冷卻液循環(huán)冷卻裝置14，一個來自冷卻液泵管20的冷卻液泵管24和一個冷卻液循環(huán)冷卻裝置14的冷卻液輸出管25。
這三個循環(huán)支路都受控于轉(zhuǎn)換裝置12，該轉(zhuǎn)換裝置將活塞內(nèi)燃機(jī)10的冷卻液輸出管18，增壓空氣冷卻裝置-旁通管19，增壓空氣冷卻裝置13的冷卻液輸入管22和冷卻液循環(huán)冷卻裝置14的冷卻液輸出管25相互連接在一起。
活塞內(nèi)燃機(jī)10的冷卻液輸入管21通向熱交換器16，該熱交換器16通過一個輸入管26與裝在增壓空氣冷卻裝置-旁通管19內(nèi)的恒溫器閥17相連。
熱交換器16的輸出管27隨恒溫器閥17順流與增壓空氣冷卻裝置-旁通管19相連。
圖2中的轉(zhuǎn)換裝置12包括外殼28和能在鏜孔29中移動的滑塊30，外殼28帶有與三個循環(huán)支路的冷卻液管道18，19，22，25相連的接頭，滑塊30控制著分別屬于冷卻液管道18，19，22，25的控制室31，32，33，34。通過一個設(shè)置在控制室31內(nèi)、對著活塞內(nèi)燃機(jī)10的冷卻液輸出管18，并與滑塊30相連接的對溫度敏感的元件35，使滑塊30根據(jù)活塞內(nèi)燃機(jī)10的冷卻液溫度可以移動而進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖中示出的滑塊30的位置相當(dāng)于活塞內(nèi)燃機(jī)10處于停機(jī)，以及其負(fù)荷很小，周圍溫度很低的狀態(tài)。通向冷卻液循環(huán)冷卻裝置14的第三循環(huán)支路和增壓空氣冷卻裝置-旁通管19此時被隔斷，在這種情況下，活塞內(nèi)燃機(jī)10的余熱在增壓空氣冷卻裝置13內(nèi)散發(fā)給增壓空氣。這樣就可在小負(fù)荷時產(chǎn)生預(yù)期的高的增壓空氣溫度。在活塞內(nèi)燃機(jī)處于滿負(fù)荷而冷卻液輸出管18中的冷卻液達(dá)到最高溫度時，滑塊30就占有了以點劃線表示的位置36。
溫度敏感元件35支撐在一個滑行于汽缸39內(nèi)的活塞38的活塞桿37上，活塞38通過管道40由活塞內(nèi)燃機(jī)10的增壓空氣所操縱。
在活塞內(nèi)燃機(jī)10空轉(zhuǎn)和小負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，并且如果其增壓空氣壓力也不太大時，滑塊30通過溫度敏感元件35的調(diào)節(jié)占有了一個中間位置，在這個位置時，來自活塞內(nèi)燃機(jī)10的全部冷卻液被導(dǎo)向增壓空氣冷卻裝置。在轉(zhuǎn)換裝置12內(nèi)，一小部分來自冷卻液循環(huán)冷卻裝置的冷卻液摻和在一起，因而活塞內(nèi)燃機(jī)10冷卻液輸出管內(nèi)冷卻液的溫度處于可允許的上限值內(nèi)，并且，在增壓空氣冷卻裝置13后面的增壓空氣溫度朝著全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)上升。
隨著活塞內(nèi)燃機(jī)10的負(fù)荷增加，其增壓空氣的壓力也隨之增加。通過作用于活塞38上的增壓空氣，在壓力超過由壓縮彈簧41的反作用力時，滑塊30即不受溫度敏感元件35的控制而移動。轉(zhuǎn)換裝置12的調(diào)節(jié)范圍因此就轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€溫度范圍，這個溫度范圍不受增壓空氣壓力的影響，而只是在活塞內(nèi)燃機(jī)10冷卻液的高溫水平下才達(dá)到。這樣，增壓空氣冷卻即被強(qiáng)化，因為流到增壓空氣冷卻裝置13的冷卻液與大部分來自冷卻液循環(huán)冷卻裝置14的冷的冷卻液相混合。與此同時，來自控制室31的未經(jīng)冷卻的冷卻液流入控制室32內(nèi)，并由此流向增壓空氣冷卻裝置-旁通管19。
來自增壓空氣冷卻裝置-旁通管19和來自增壓空氣冷卻裝置輸出管23的冷卻液流的混合造成冷卻液泵11前的冷卻液溫度升高。但是，雖然如此，如果活塞內(nèi)燃機(jī)10的冷卻液輸入管21內(nèi)的冷卻液出現(xiàn)溫度太低的情況時，恒溫器閥17就能作出反應(yīng)。于是熱交換器16內(nèi)就被注入來自增壓空氣冷卻裝置-旁通管19的未經(jīng)冷卻的冷卻液，從而使冷卻液輸入管21中的冷卻液溫度提高。
在活塞內(nèi)燃機(jī)10帶動大功率的負(fù)荷時，增壓空氣壓力的提高要比活塞內(nèi)燃機(jī)10的冷卻液輸出管18內(nèi)冷卻液的溫度提高得快。通過由增壓空氣壓力操縱的活塞38，使因此滯后的溫度調(diào)節(jié)的滑塊30的位移調(diào)節(jié)受到重疊作用而立即得到補(bǔ)償。從而，在溫度敏感元件35對此尚未明顯反應(yīng)之前，冷卻液循環(huán)已經(jīng)由于活塞內(nèi)燃機(jī)10輸出功率的提高所產(chǎn)生的預(yù)期的大量廢熱而得到調(diào)整。與此同時，增壓空氣的冷卻元件立即發(fā)揮最大可能的作用，因為這時，只有來自冷卻液循環(huán)冷卻裝置14的經(jīng)過冷卻的冷卻液注入增壓空氣冷卻裝置13中。
權(quán)利要求
1.增壓活塞內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置，它附有一個增壓空氣冷卻裝置和一個冷卻液循環(huán)冷卻裝置，其特征在于該裝置具有一個用共同冷卻液泵(11)的，由許多循環(huán)支路組成的閉合冷卻液循環(huán)，各循環(huán)支路由一個轉(zhuǎn)換裝置(12)進(jìn)行控制，該轉(zhuǎn)換裝置將活塞內(nèi)燃機(jī)(10)和冷卻液循環(huán)冷卻裝置(25)的冷卻液輸出管(18)以及增壓空氣冷卻裝置(13)的冷卻液輸入管(22)和一條增壓空氣冷卻裝置-旁通管(19)連接在一起，在活塞內(nèi)燃機(jī)(10)的冷卻液輸入管道(21)上裝有一個熱交換器(16)，該熱交換器通過恒溫器閥(17)可注入來自增壓空氣冷卻裝置-旁通管(19)的冷卻液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的增壓活塞內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置，其特征在于轉(zhuǎn)換裝置(12)是可以恒溫調(diào)節(jié)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的增壓活塞內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置，其特征在于轉(zhuǎn)換裝置(12)具有一個可以由增壓空氣壓力操縱的控制裝置，這個裝置重疊了恒溫調(diào)節(jié)工作。
全文摘要
本裝置對增壓空氣冷卻、機(jī)械冷卻和冷卻液循環(huán)冷卻分別配置一個循環(huán)支路。這些循環(huán)支路通過一個轉(zhuǎn)換裝置(12)連結(jié)成一個聯(lián)合的冷卻液循環(huán)。轉(zhuǎn)換裝置(12)根據(jù)冷卻液溫度和增壓空氣壓力作出調(diào)整，按照工作需要控制循環(huán)支路中冷卻液的流量。
文檔編號F01P3/20GK1039467SQ8910374
公開日1990年2月7日 申請日期1989年5月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月19日
發(fā)明者赫伯特·多伊奇曼 申請人:腓特烈港發(fā)動機(jī)及渦輪機(jī)聯(lián)合股份公司